E l presente manual, en su tercera edición rusa, es el texto fundam ental em pleado en la enseñanza de la m ineralogía en las escuelas su p eriores de p rosp ección geológica y en las facultades correspondientes de la U n ión Soviética. H a n sido publicadas ya lus dos prim eras ediciones del C u rso de M i n e ralogía en alem án, chino, rumano, checo y polaco. .-lí preparar el presente Curso de M ineralogía se ha dedicado la atención prin cip al a los conocim ientos concretos que contribuyen a la determ inación exacta de los m inerales y de las condiciones de su distribución en la n atu raleza. A dem ás, en la parte descriptiva se incluyen las características de las estructras típicas do los minerales con el análisis de la d epen den cia de su s propiedades prin cipales respecto a las particularidades de la estructura d e la sustancia cristalina. A sim ism o se han introducido ad icion es referentes a las con d icion es de la génesis y distribución de los m inerales en la naturaleza.
SIGNOS CONVENCIONALES
A ni/i a , b, c (100), (0 1 0 )... {110}, {111},
angstrom = 10~8 ctn milimicrón = 0,000001 m m ejes cristalográficos: [100], [010] y [001] índices de las caras de los cristales índices de las form as sim ples
{ 210} . . .
N Ng, N m y N p C. s. G. e.
°o> K y c» a ,k b, /?, y D Pe. sopl.
Indice de refracción de los m in erales isó tro p o s ó p tico s ejes del elipsoide de la in d ic atriz ó p tic a , la d ire c c ió n d e los principales índices de refracc ió n (m áx im o , m e d io y m ínim o) en los m inerales de d o b le eje ó p tic o clase de sim etría grupo espacial de Fiódorov, con a rre g lo a las “ T a b la s internacionales” , y e n tre p a ré n te sis, c u a n d o se t r a t a de la escala de Schónflies longitudes de las arista s de la célula e le m e n ta l en Á longitud de la arista de la célula ro m b o é d ric a en Á ángulos form ados por los ejes crista lo g rá fico s e n el sis tem a monoclínico o triclín ico dureza peso específico al soplete
parte general
INTRODUCCIÓN
LA MINERALOGÍA Y EL CONCEPTO DEL MINERAL
L a mineralogía pertenece a las ciencias la corteza terrestre. El nom bre de dicha ciencia significa lite ra l m ente ciencia de los minerales, que abarca todos los problem as refe rentes a los minerales, comprendido el del origen de los m ism os. E l térm ino mineral procede del latín “ m inera” lo que es u n a p ru e b a de que su aparición se debe al desarrollo de la m inería. E n la actualidad se denominan m inerales los com ponentes de las rocas y menas, que se distinguen por su composición quím ica y propiedades físicas (brillo, color, dureza, etc.). P o r ejem plo, el granito de biotita, como roca, consta de tres m inerales principales de d istin ta com posición: el feldespato claro, el cuarzo gris y la m ica negra (la biotita). La m agnetita es un agregado casi m onom ineral, constituido de granos cristalinos de dicho m ineral. Desde el punto de vista genético, los m inerales son com binacio nes químicas naturales (raram ente elem entos nativos), productos naturales de los distintos procesos físico-químicos que se operan en la corteza terrestre (comprendidos los productos de la ac tiv id ad vital de los organismos)1. L a m ayoría ab ru m ad o ra de estos p ro ductos se halla en form a de minerales en estado sólido, dotados de determ inadas propiedades químicas y físicas en estrech a relación m u tu a con la composición y la estru c tu ra cristalina de la s u s ta n cia que los constituye. Se puede adm itir, con cierto grado de ap ro x i mación, que, independientem ente de sus dim ensiones d en tro de 1 L os num orosos productos sintéticos, es d ecir, loa com p u esto s q uím icos obtenidos artificialm ente en los lab o rato rio s y en lus fábricas, 110 pued en llam arse m inerales. M uchos com puestos de este tip o no ex isten ni pueden existir en las condiciones nuturaios. Se donom inun co n v en cio n alm en te m inerales los com puestos quím icos que p o r su com posición y i-slru c tu ra cristalina son idénticos a los natm-alos.
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su limitación espacial, todo mineral es un medio cristalino homo géneo . 1 Según m uestran las condiciones en que se hallan los minerales en la naturaleza, así como las investigaciones experim entales cada m ineral no surge más que en unas condiciones físico-químicas de term inadas (a determ inada tem peratura, presión y concentración de los componentes químicos en el sistema). Algunos minerales se m antienen inmutables hasta que se rebasan los límites de su esta bilidad bajo la acción del am biente (en los procesos de oxidación o de reducción, durante los descensos o las elevaciones de tem p era tu ra, presión, etc.). Por eso, en el curso histórico del desarrollo de los procesos geoquímicos, muchos minerales sufren cambios, se destruyen o ceden el lugar a otros más estables en las nuevas condi ciones. Sin embargo, se conocen muchos minerales que pueden existir sin alterar su estabilidad y equilibrio en unos límites m uy amplios de cambio de las condiciones exteriores (como, por ejemplo, el dia m ante, el grafito, el corindón, el rutilo, etc.). Es bastante considerable el número de minerales conocidos en la actualidad que tienen gran im portancia práctica como m ateria prim a (naturalmente, siempre y cuando sus aglomeraciones en de terminados lugares, llamados criaderos, constituyan reservas apreciables y tengan una concentración de aprovecham iento indus trial suficiente para asegurar el fu ncionamiento de las empresas dedi cadas a b u beneficio). Unos minerales contienen m etales de gran valor para la industria (hierro, manganeso, cobre, plomo, zinc, es taño, wolframio, molibdeno, etc.), que son extraídos d u ran te el tratam iento metalúrgico de las menas. Otros (diam ante, asbesto, cuarzo, feldespatos, micas, yeso, sosa, m irabilita, etc.) debido a sus valiosas propiedades físicas y químicas se emplean para distintos fines en estado crudo (sin previo tratam iento) o se aprovechan p a ra la obtención de compuestos sintéticos necesarios p ara la industria, los materiales de construcción, etc. Así, pues, la mineralogía como ciencia de las combinaciones químicas naturales (los minerales) estudia, en estrecha relación m u tua su composición, estructura cristalina, propiedades, condiciones de su génesis y su importancia práctica. P or consiguiente, los objetivos de esta ciencia deben guardar estrecha relación, por u n a parte, con Jas realizaciones de las ciencias afines (la física, la química, la cris taloquím ica, etc.) y, por otra, con las demandas del trabajo p rá cti co de búsqueda y prospección. Los objetivos principales de la mineralogía en la actualidad s o n : ]. El estudio de todos los aspectos y el conocimiento a fondo de las propiedades físicas y químicas de los minerales en estrecha re.
1 E n la n atu raleza no existen minerales absolutam ente homogéneos ¿;J sentido físico y quím ico.
lacion con su composicion química y estructura cristalina a fin de ap ro v ech arlo s prácticam ente en las distintas ram as de la in d u stria y d escu b rir nuevas m aterias prim as minerales. 2. E l estudio de las regularidades que rigen la com binación de los m inerales y la sucesión en la formación de los com plejos m ine rales en las m enas y rocas, a fin de poner en claro las condiciones de ap arició n de los minerales y la historia de los procesos de la gé nesis d e los m inerales, así como p ara aprovechar esas regularidades en la prospección de los distintos criaderos. Ivas investigaciones mineralógicas dedicadas a la solución de estos problem as se basan en las leyes de las ciencias e x a c ta s: la física, la quím ica, la cristalografía, la cristaloquím ica, la quím ica coloidal y la quím ica física. A su vez, los datos facilitados por la m ineralogía se utilizan en el desarrollo de otras ciencias, como, por ejem plo, la geoquím ica, la petrografía, la ciencia de los criaderos de m inerales útiles, y tam bién en la prospección y en varias ciencias técn icas (la m etalurgia, el beneficio de menas, etc.). L as concepciones acerca de la n aturaleza de los m inerales y, p or consiguiente, el propio contenido de la m ineralogía se h an for m ado en el curso de la historia y han ido cam biando en la m edida en que h an progresado los conocimientos en el dom inio de la geolo gía y de to d a la historia natural. Exam inem os los principales acon tecim ientos de la historia de las ciencias naturales que han influido en el desarrollo de la mineralogía como ciencia. PERÍODOS MÁS IMPORTANTES DE LA HISTORIA DEL DESARROLLO DE LA MINERALOGÍA ' Período de surgim iento de la m ineralogía. E l interés por los m i nerales como m ateria fósil útil d a ta de la rem o ta an tig ü ed a d , m uy a n te rio r al período histórico (de la h istoria escrita). L a am pliación de los conocim ientos mineralógicos está estrech am en te relacio n a d a con la h istoria del desarrollo de la c u ltu ra m ateria l, en la cual le correspondió, u n lugar m uy im p o rtan te a la m inería, sobre todo en la ed a d del bronce y del hierro. A ju zg ar p o r los d a to s arqueoló gicos, e n tre los pueblos civilizados m ás antiguos que p racticab an la m inería, figuraban los chinos, babilonios, egipcios, griegos, etc. A dem ás de los m etales nativos — cobre, oro y p la ta — los hom bres de la rem o ta antigüedad conocían m enas ricas en com binacio nes de cobre, estaño y hierro. Poco a poco ap ren d iero n a e x tra er estas m enas, a fundir m etales p a ra ornam entos, y luego, arm as, ta n indispensables en la lucha co n stan te por la v id a y, por fin, in stru m en to s de trabajo. E n aquellos tiem pos, adem ás de los me tales se conocían y a y se recogían diversas p ied ras de color que m a rav illaban por su belleza y engendraban d istin ta s supersticiones. No cabe d u d a de que el hom bre antig u o conocía por vía p rác tica algunas propiedades de unos u otros m inerales útiles. Conocía
igualm ente las leyes empíricas a que obedecía la d is trib u c ió n de las m enas y se vaíía de dichas leyes p a ra la b ú sq u e d a y el b e n e fic io de nuevos criaderos. Muchas explotaciones m ineras de los tie m p o s rem otos se han conservado hasta nuestros días (fig. 1). C om o es lógico, en aquel entonces no podía haber concepciones c ie n tífic a s del origen de las menas y los minerales. El filósofo y sabio griego Aristóteles (384 — 322 a n te s d e n .e .) ofreció los primeros escritos sobre los cuerpos n a tu ra le s in o r g á n i cos y un intento de clasificarlos. Las form aciones m in e ra le s a n á lo ga* a los metales las incluía en el grupo de los “ m e ta lo id e s ” . Su discípulo Teojrasto (371 — 286 antes de n.e.) dedicó u n t r a t a d o e s pecial a los problemas de la mineralogía “L as p ie d ra s ” e n el c u a l describió ya en un plano práctico 16 especies m in erales p rin ic ip a lm ente piedras preciosas. Posteriorm ente, el n a tu r a lis ta r o m a n o Minio, el Viejo, m uerto el año 79, d u ran te la erupción d e l V e su b io , escribió cuatro tratados en los que recogió todo lo que se s a b ía d e los minerales, incluidas las leyendas fantásticas. Kn el período del alto medievo se registró u n e v id e n te a s c e n s o de la creación científica en los países árabes del O rie n te q u e h a b í a n asimilado la cultura de la antigua Grecia y la a n tig u a In d ia . C o m o Fig. 1. U na antigua explotación m inera en u n y a c im ie n to d e a n tim o n io
M . V . Lomonósov (1711—1765)
R e n u n c iá n d o s e d e la a lq u im ia , A g ríc o la h izo m u c h a s o b s e rv a cio n es e x a c ta s e n lo re fe re n te a la s co n d icio n es en q u e se e n c u e n t r a n los d ife re n te s m in e ra le s e n los cria d e ro s. C om o re s u lta d o d e s u s t r a b a jo s p ro p u s o u n a clasific ació n d e los m in e ra le s, q u e en s u s r a s gos g e n e ra le s se d ife re n c ia b a poco d e la clasific ació n y a m e n c io n a d a d e A v ic e n a , p e ro e ra m u clio m á s p ro fu n d a . A g ríc o la d iv id ía la s fo rm a c io n e s m in e ra le s e n m in e ra le s co m b u stib le s, tie rra s , s a les, p ie d ra s p re c io sa s, m e ta le s y m ezclas m in era le s. C ab e s e ñ a la r q u e d e sc rib ió d e ta lla d a m e n te los c a ra c te re s d ia g n ó stic o s d e los m in e ra le s : color, tra n s p a re n c ia , brillo, g u sto , olor, peso, d u re z a , e tc ., a u n q u e le f a lta b a n to d a v ía los d a to s re la tiv o s a la c o m p o sició n q u ím ic a d e los m in era le s. A g ríco la t r a t a b a ta m b ié n en su s t r a b a j o s d e los p ro b le m a s d e la génesis d e los y a c im ie n to s m in ero s. S us o b ra s e je rc ie ro n u n g ra n in flu jo e n las in v e stig a c io n e s m in e ra ló g i ca s d e v a ria s g en eracio n es. E l co m ien zo del d esa rro llo d e la m in e ra lo g ía r u s a se d e b e al g e n ia l sa b io ru so M . Lom onósov (1711 — 1765). H o m b re d e e x c e p c io n a l ta le n to y a m p lia eru d ic ió n , hijo d e u n sen c illo c a m p e s in o do la p ro v in c ia d e A rjá n g u e lsk , L om onósov n o só lo e r a in c o m p a r a b le m e n te s u p e rio r a los científicos a le m a n e s q u o t r a b a j a b a n en la A c a d e m ia d e C iencias R u s a , sino q u e a v e n ta j a b a c o n s id e ra b le m e n te a las m ejo re s m e n te s do E u ro p a . P a r tie n d o do su “ filo so fía c o r p u s c u la r” fo rm u ló la te o ría do la e s t r u c tu r a c r is ta lin a d e la s u s ta n c ia , d esa rro lló la te o ría c in é tic a d e los g ase s y la te o r ía m e c á n ic a del calo r, con lo cu al so a n tic ip ó casi e n cion a ñ o s a su s c o n te m p o rá n eo s. Q u ím ico d e ex c ep cio n al ta le n to , e m p le ó el aiuilisis c u a n ti ta ti v o d e los procesos q u ím ico s, d e te r m in ó ol p a p e l dol a ire on l a co m b u stió n d e las s u s ta n c ia s o rg á n ic a s y m u c h o a n te s q u e lo h ic ie ra L a v o is ie r fo rm u ló la ley d o Ja c o n s e rv a c ió n d e la m a te r ia . L o m o n ó so v se o cu p ó d ir e c ta m e n te d e los p ro b le m a s d e la m in e ra lo g ía en la s e g u n d a m ita d d e su a c tiv id a d c ie n tífic a . Y a e n
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v- c o m p ro b ó d esp u é s, en el d esa rro llo d e la ciencia á ra b e ejerciero n “ .vorm e in flu e n c ia km sabios d e los pueblos del A sia C e n tra l (U z b e k i s t á n .. q u e se h a lla b a n so m etid o s en to n ce s al ca lifato d e B a g d a d . Kn el d o m in io d e la m in eralo g ía se d e sta c ó a prin cip io s del siglo X I r:l g ra n n a tu ra lis ta , m a te m á tic o y a stró n o m o B ir u n i (972 — n a tu r a l d e C ora*m ía (U z b ek istán ). E n su o b ra d e d ic a d a a lah p ie d r a - preciosa# ofrece u n a descrip ció n de los m inerales, n o ta ble [ja ra su tiem p o , y en la definición d e las especies m inerales e m p le a p o r vez p rim e ra en la h isto ria d e la m in eralo g ía c o n sta n te s fí sica#, corno la d u re z a re la tiv a y el peso específico. O tro re p re s e n ta n t e fie los em in e n te s sabios d e a q u e lla ép o ca fu e A v icen a — Ibn~ S iru i (')H O - 1037), n a tu ra ! d e B u ja ra . En su “ T ra ta d o d e las p ie d r a s ” clasificó los m inerales conocidos en to n ces, d iv id ién d o lo s en c u a tr o c la s e s ; 1) piedras y tierra s, 2) m inerales co m b u stib le s o su l furónos, ti) sales y 4) m etales. Kn los países europeos im p e ra b a el m arasm o m ás co m p leto del p e n s a m ie n to científico d u ra n te la E d a d M edia. E n los llam ados la pidario*-. (del latín “ la p is ”, piedra), los únicos q u e c o n s titu ía n la li te r a t u r a m ineralógica d e la época, se ex p o n ían m ás q u e n a d a d e s crip c io n es fa n tá stic as de las p ropiedades m ágicas de las p ied ras. J'o r consiguiente, la m ineralogía com o ciencia no consiguió sa lir «Je h u esta d o em brionario en su pro lo n g ad ísim a p rim e ra e ta p a , q u e te rm in ó en la E dad Media. A nte to d o se d a b a el n o m b re d e m in e ra les a las menas. La clasificación e ra m uy p rim itiv a . A ú n no e x is tía n Io k conceptos de elem entos quím icos ni se te n ía id e a de la p ro p ia q u ím ic a , por cu y a razón no se podía concebir la n a tu ra le z a q u ím ica d<* los m inerales. T an sólo a finales de la E d a d M edia ap a rec ió la a lq u im ia , que fascinó las m entes de los hom bres h a s ta el siglo X V I II. de la que. «urgió la quím ica. Los alq u im ista s t r a ta b a n d e d e s c u b rir la “ piedra filosofal” , con la cual p en sab an tr a n s m u ta r los m etalen sencillos o “ im p erfecto s” en m etales preciosos, p rin c ip a l m e n te en oro. Se consideraba que los m etales e s ta b a n fo rm a d o s d e a rsé n ic o , azufre y aj»ua o de m ercurio y azufre en d is tin ta s p roporcionti-, a«í coino de arnénico. Por cierto, la noción que te n ía n los a l q u i m i^ a s del azufre v del m ercurio no correspondía en ab so lu to ;d c o n c e p to que se tiene boy día. El afán de d escu b rir la “ p ie d ra filo s o fa !” alejó por m ucho tiem po a los investigadores de la v ía c ien tífic a d e l¡i q u ím ica y do! estudio sistem ático de la n atu raleza, lle\ ¡í (ídolos al cam ino de las conclusiones m ás fantásticas. IV ríoiln inicial (leí desarrollo de la mineraluKÍa como rluncia. En el si y lo X VI aparució en la lite ratu ra europea una serie de im p o r t a n t e t cabujón de m ineralogía. El italiano V. Jiirin/juc.c.io (fallecido i'ii lfmH) v p rin cip a lm en te Jaryr Aijriroltt (M!)() - l.r>5.'>), m edico de liu lic iiiiii. ca d a uno por separado, ofrecieron resúm enes no tab les piU'u ftqucl tie m p o de los conocim ientos m ineralógicos, adquiridos en la fffiáctirn m in era, al ex p lo tar los yacim ientos de S ajonia, B o h e m ia . I t a l i a y o tro s paíseH do Europa-, 13
?• 2. A s p e c to d e u n a e x p lo ta c ió n a cielo a b ie rto
' 1742 p ro c e d ió a l e stu d io d e los m inerales y a la confección dol c a tá logo d e l m u seo m in eraló g ico d e la A c ad em ia d e C iencias. .Poco a n te s d e su m u e r te e m p re n d ió la confección del “S iste m a g en e ral do , la m in e ra lo g ía d e R u s i a ” , d e e x tra o rd in a ria im p o rta n c ia cient ífica. : E n 1761 p re s e n tó a l S en ad o u n p ro y e cto d e recolección d e m in erai les — “ d e d is tin ta s a re n a s, d is tin ta s p ied ras y d is tin ta s arcilla s, a ju z g a r p o r su c o lo r” — en to d o el país y su en v ío a Polo-ruin irgo p a r a el an á lisis. E n 1763 dirigió un m en saje a to d o s los poseedores de fá b ric a s , in v itá n d o lo s a “ m a n d a rle las d ife re n te s m en as utilii! ¿ad as e n s u s in d u s tr ia s p a ra p o d er co nfeccionar el m en cio n a d o " ‘S is te m a d e m in e ra lo g ía d e R u s ia ”. A p a sio n a d o In’jo d e su P a tria , L om onósov p u b licó en ruso sus tra b a jo s d e g eo lo g ía (Sobre el n ac im ien to de los m e ta le s a conse c u e n cia do Jas s a c u d id a s d e la T ierra. A cerca d e las c a p a s te rr e s tre s , e tc .), en los cu ales d a b a nu m ero sas in d icac io n e s p rá c tic a s so b re Ja p ro sp e c c ió n do m enas. Jín E u r o p a O c c id e n ta l, se d estacó a m ed iad o s del siglo X V III nn n u trid o g ru p o d e m in eralo g istas suecos. M encionarem os a L inneo y C ro n s te d t, c o n te m p o rá n e o s do L om onósov. C. L innco ( 1 7 0 7 - 1778), a u t o r del fam oso “ S iste m a d e la n a tu r a le z a ” , in tc n ló ir»
V. .VJ.fvjvfcrfíufn(1765- 1826)
D . I. S o k o lo v (L7 8 8 - 1852)
aplicar una nomenclatura doble (género y especie) a los m inerales, análoga a la que había propuesto p ara la siste m atiz ació n de las plantas y los animales. El mérito de A. C ro n sted t (1 7 0 2 — 1765) consiste, c.ii haber excluido de la esfera de la m in eralo g ía los o rg a nismos fósiles. También prestó m ucha atención a la e la b o ra c ió n del método del soplete y al estudio de la composición q u ím ic a d e los minerales. A finales del siglo X V ill se constituyó la escuela de los m in e ra logistas de Freiberg, encabezada por A. W erner (1750 — 1817) y después por J. JJrcithaupt, que influyó en el d esarro llo d e la mineralogía en varios países. Kn ene período, el desarrollo de los conocim ientos m ineralógicos siguió en Rusia su propio camino y alcanzó en seguida u n nivel tan elevado que llamó la atención de toda Kuropa O ccid en tal. E n d io desempeñaron un enorme papel las grandiosas expediciones de hombre* de ciencia a muchas provincias de R usia, p rin c ip a lm e n te a los Urales y Kiberia, organizadas por la A cadem ia de C iencias en la segunda mitad del siglo XVIII. Aparecieron en la p re n sa las obras de Lepiojin (1771 — 1772), 1'. Pallas (1771 — 1788), I. G ueriiui.n (1780 IHI1), V. Zúev, V. Severguín, que contenían d e sc rip ciones capitales de la geografía, la etnografía, la lau n a, la flo ra v las riquezas minerales del país. Kn cl descubrimiento de yacimientos minerales co rresp o n d e un papel importante, a los aficionados loeales: cam pesinos y m ineros. ( Jntcius a sus esfuerzos se logró descubrir a finales del siglo X V I11 v en la primera mitad del XIX numerosos criaderos d e p ied ras p r e c i o s a s (turm alinas, topacios, cristal de roca, esm eraldas, m a la q u ita . etc.), criaderos de oro v platino, descubiertos por ve* p rim era cu los Urales, yacimientos de minerales de hierro, cobre, plum o, p lata, etc. Todos estos descubrimientos, p rin cip a lm en te lus de m inerales nuevos que se enviaban a las exposiciones in te r nacionales. merecieron el reconocimiento general en el e x tra n je ro Ki
y co n stitu y ero n un g ra n a p o rte n la h isto ria d e la ciencia m u n dial. K ntre los m in eralo gistas rusos do a q u e lla ép o ca se d e s ta r a r o n los n o tab les n a tu ra lis ta s V. S everguin y 1). S oko lo v . I'. Severguin (17(55 — 182(5) fue discípulo y c o n tin u a d o r d e los tra b a jo s de Lom onósov y libró u n a lucha in tra n s ig e n te c o n tra to d a clase d e escolasticism o en m in eralo g ía, (pie e ra p e c u lia r, a n te to do, de los ad e p to s de la escuela a le m a n a de W e rn er. C o n s titu y e un gran m érito de S everguin el h ab e r llevado a la p rá c tic a la idea d e Lom onósov de c o n stitu ir el S iste m a general d e la m in era lo g ía d e Rusia, sin te tiz a n d o el ab u n d a n tísim o m a te ria l reco g id o p o r las e x pediciones de la A cadem ia. En 180Í) publicó dos to m o s del “ E n sa y o de descripción m ineralógica del lista d o R u so ” . K n tre su s n u m e ro sa s obras m erecen m en cio n a rse: “ P rim e ra s nociones d e m in e ra lo g ía o d e la h isto ria n a tu ra l de los cuerpos fósiles” (1798). “ K lu rte a n a lític o o g uía p a ra los ex ám enes quím icos de los m inerales m e ta lífe ro s ” ( 1 8 0 1 ), "D iccio n ario m ineralógico d e ta lla d o ,, (1807), “ N uevo s is te m a de m inerales, b asado cu los c a ra c te re s e x te rn o s ” (18115). E sta s o b ra s desem p eñ aro n un enorm e papel en la d iv u lg ació n do los co n o c i m ientos de m ineralogía en R usia. M uchos térm in o s p u esto s en uso por el sabio arraig aro n firm em en te en la lite ra tu ra q u ím ic a y m ineralógica. S everguin era ta m b ién un gran quím ico. Al e s tu d ia r los m inerales no sólo te n ía en c u e n ta sus p ro p ied a d es físicas e x te rn a s, sino tam b ién sus ca ra c te re s quím icos. D. Sokolov (1788— 1852), m iem bro honoris causa, d e la A c a d e m ia de Ciencias, fu e un profesor de g ra n ta le n to . S us «los to m o s d e la “ G u ía de m in eralo g ía” (1832) fueron ex celen tes m a n u a le s p a ra estu d ian tes. L e co rresp onde el g ra n m érito d e h a b e r d iv u lg a d o los conocim ientos de m in eralogía en conferencias p ú b licas, a las (pie asistía siem pre m u ch a gente. H acia m ediados del siglo A’ IX , la m in eralo g ía se c o n s titu y ó d efin itiv am en te com o ciencia de los m inerales. T ra s di v ersas investigaciones m icroscópicas, num erosas d en o m in ac io n e s d e ro cas
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X .I . Kokfihiirov (1818—1892)
P . V. E rem éev (1 8 3 0 -1 8 9 9 )
los Urales, lian pasado a figurar constantem ente en los m anuales y guían de mineralogía. Otro em inente investigador de los minerales de la m encionada época fue el académico P. Ereméev (1830—1899), contem poráneo de N. Koksharov. Ix> mismo que Koksharov, tom ó p a rte a c tiv a en el estudio de todas las novedades que llegaban a la Sociedad de iMincralogía. Krernéev hizo una gran aportación al desarrollo d e la m ineralogía p atria con sus numerosas investigaciones de la fisiogra fía des los Minerales, sobre todo de las maclas y la seudomorfosis. A m edida que se iban acumulando análisis químicos com pletos de los minerales, efectuados por muchos investigadores, los ho m bres de ciencia centraron su atención en la sistem atización de los m inerales sobre bases química#. Pero sólo después de aparecer el Sinlf.nia periódir/j de Ion elemenloti químico», obra del genial sabio ruso I). Meruh-Uev (1834 —1907), fue posible clasificar racional m en te los minerales. Testim onia la enorme significación que tu v o la ley periódica el hecho de que ha servido de base p ara mucha* rea!¡/.aciones en la esfera de las ciencias naturales. Kn la misma época en que Mendeléev formuló la ley periódica, o lro sabio, A. JiúUerov (1 8 2 0 - 1886), sentó las bases de la teo ría
D. I. Meiideléiev (1S34 —1907).
E. S. Fiódorov (1853 —1JU9)
la deducción de los mismos grupos espaciales, introduciendo luego las correcciones propuestas por Fiódorov. Otro im portantísim o ap o rte de F iódorov a la ciencia pertenece a la esfera del estudio microscópico de los m inerales. K1 saino propuso un m étodo óptico universal p a ra la investigación d e microseeeiones de granos cristalinos con a y u d a de u n a m esa especial construida por él, denom inada m ás tard e “ m esa do F ió d o ro v ”. E n el últim o período de su actividad ex tra o rd in aria m e n te fecunda. Fiódorov se dedicó al análisis cristaloquím ico, cs decir, a la d e te r minación de la composición quím ica de los m inerales sobre la base de los datos goniom étricos de los cristales y de la teoría de su estru ctu ra, fu n d ada por 61. Fiódorov hizo u n a revisión crítica de todos los datos em píricos quo se habían acum ulado en la lite ra tu ra sobre las mediciones de los cristales y los distrib u y ó de acuerdo con un sistem a determ inado, partiendo do la teo ría dol estab le cim iento de los cristales, form ulada por 61 con e x tra o rd in a ria precisión. E stas investigaciones so vieron coronadas con la obra capital “ El reino do los cristales” publicada on 1020, doapuós
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V. I. V<-mo/lHki(m(í:t—1040)
la. luz de los últimos j*rí»trrrrfio« de la ciencia mundial, a lo.s problem as de la parag/mcjus <¡<■.Ioh minerales y al estudio de las condiciones de existencia de. Io h minerales en la naturaleza, en el aspecto histórico. Kn 189 I , Vernadskí demostró experímentalmente la tesis de que en los aliimíiiosílícatos, el silíeío tetravalente puede sustituirse por <•1 aluminio trivalente, que desempeña el pajiel de función acida. Al cabo de 80 anos. dicha tesis se vio plenam ente confirm ada en las inventilaciones radiomctricaa de los feldespatos y coadyuvó til estudio de lux ewt niel liras de otros aluminosilieatos. L a m ineralogia de Y'ernadski imprimió una nueva orientación al desarrollo de los conocinii<'iitoH niineralójfieoH. KI prim er tom o de su “ E nsayo de mineralogía descriptiva”, monografía clásica sobre la m inera logía de Rusia, consagrada a los elementos nativos, fue el resultado de hu enorme y lena/, trabajo durante el período de 1908 a 1914. Lam entablem ente, eM aobra, lo mismo que la “ H istoria de los mincralcHde la corteza terrestre", no llegó a ser concluida en vida de su autor. Vcrnadslii formuló varían reglas interesantísimas que sirvieron de base para la tfiM/uíiiiinu, nueva rama del saber creada por él. Los primeros intentos de generalización de Ion procesos químicos en lu corteza terrestre habían sido hechos ya a mediados del siglo pasado por K. Jiischoff (1 792 1870) y Klie de J'eaum ont (1798 — I 871). Además de la aportación de Vcrnndski v V. (¡oldslnnídt (1888 IÍM 7) a la geoquímica, esta ciencia debes» progreso actual, a n te todo, al académico soviético A. Fersman. Al estu d iarlo s ravos catódicos en 1895, IV. Ilornliirv (1845I92¡i) descubrió los rayos X (denominados tam bién rayos de R oentgen) que permitieron iniciar una nueva metodología en las investigaciones de la .sustancia mineral. Los descubrim ientos del físico M. Lauc en 19 I 2 en el dominio de la difracción de los rayos A al pasar por un cristal y las posteriores investigaciones en esta esfera llevadas a cabo por el físico ruso C. Wulf, los sabios inglejo
\V. H. J 'r a iíí y W. 1.. Jírasrsr (padro o lujo). I.. P aulina \ otros perm itieron com probar con toda claridad la estrecha relación quo existo en tre la estru c tu ra cristalina in tern a do los m inerales \ su composición quím ica y propiedades física.';. I.as in vostilaciones on esta esfera dem ostraron la razón de las afirm aciones do l.om ono sov acerca do la estru ctu ra cristalina y confirm aron la deducción teórica de las 230 leves de disposición do los áto m o s en los eristalo>. hecha por vez prim era por l'iódorov (1890). Su teoría do la sim etría fue aplicada ín tegram ente como base dol a c tu a l análisis radioestru ctu ral o roentgenoostruetural de los cristales. .Merced a todos estos progresos nació tina nueva ram a de la ciencia: la crixtalot/Hi mica, la ciencia de las leyes do la disposición espacial y do la influencia recíproca do los átom os o ionos cu los cristales y la relación ex isten te en tre la estru c tu ra cristalina do los m inórales y sus propiedades quím icas y físicas. En 1896, el físico francés li. Boccpierol ( I Sí»2 — 1908) hizo un im p o rtan te descubrim iento al d eterm in a r la ra d ia ctiv id a d do las sales de uranio. T ranscurridos tres años, los (plóm eos M. CnrioSklodovska y P. Curie descubrieron un nuevo elem ento quím ico: el radio dotado de u n a ex trao rd in aria rad ia ctiv id a d , os decir, la emisión espontánea de energía bajo la forma de rayos especíalos (ac, /? y y). Los fenómenos de la rad ia ctiv id a d desem peñaron un im portante papel en la elaboración de la teoría co n tem p o rán ea do la composición y estru c tu ra de los núcleos atóm icos, la tra n s m u ta ción do los elem entos quím icos y la teoría do los isótopos. J-lan sido de enorm e im portancia ¡tara ol desarrollo do la m ineralogía contem poránea los progresos do la h m inerales. 21
A la p ar del estudio de los cuerpos naturales se han llevado a cabo investigaciones experim entales de síntesis de combinaciones e x isten tes en estado natural. Ya en el siglo X V III se hacían expe rim en to s p a ra la obtención artifical de m inerales, pero los expe rim en to s sistem áticos dedicados a la síntesis de los m inerales sólo em pezaron a realizarse a mediados del siglo X IX (G. D aubrée, F. F ouqué, etc.). E n esta esfera alcanzó grandes éxitos el sabio ruso K.. Jru sch o v . Así, las postrim erías del siglo X IX y los albores del X X se distinguieron por los grandes progresos logrados principalm ente en el cam po de la cristalografía, la física y la quím ica física. E sto s descubrim ientos, hechos sobre la base de la ley periódica de D. Mendeléev, dieron lugar a las grandiosas realizaciones de la ciencia contem poránea. Desarrollo de la mineralogía en la Unión Soviética. E n el desa rrollo de la mineralogía rusa, lo mismo que en todas las dem ás ciencias, se produjo un viraje radical después de la G ran R ev o lu ción Socialista de Octubre de 1917. Los trabajos de prospección e investigación geológicas, desplegados en gran escala en las m ás diversas zonas del país, enriquecieron extraordinariam ente los conocim ientos, principalm ente en lo que se refiere a la m ineralogía regional. E n u n período relativam ente breve se efectuó u n a gran lab o r de estudio sistem ático no sólo de las viejas zonas, sino de to d a u n a serie de nuevas y extensas regiones de la URSS que an tes no habían sido estudiadas en absoluto o lo habían sido de u n a m anera muy insuficiente. Algunas resultaron ser de m ucho in terés p a ra la mineralogía y en otros aspectos. Sin las d e ta lla d as investigaciones mineralógicas hubiera sido im posible el des cubrim iento de numerosos criaderos de minerales útiles, que luego h an servido de base de m aterias primas para el vigoroso desarrollo de las m ás distintas ram as de la economía de la URSS. Cam bió de raíz durante ese período el propio contenido de los tra b a jo s de investigación científica. Todos los m ineralogistas soviéticos se incorporaron a la labor encam inada a d ar solución a los problem as planteados por la economía nacional. Todos tuv iero n q u e ap licar sus conocimientos a la labor práctica concreta, la cu al, a su vez, exigía un estudio profundo de los fenómenos de la n a tu ra le z a y, por consiguiente, la ampliación de los conocim ientos teórico s. E n esta actividad, las mejores tradiciones progresistas d e la ciencia ru sa del período precedente, reflejadas en las obras de K o k sh a ro v , Fiódorov, Vernadski, etc., adquirieron u n nuevo d esarrollo. L a s v iejas descripciones de los minerales, a m enudo form ales, fu e ro n su stitu id as por investigaciones concretas de las sustancias m in erales. Los mineralogistas dejaron de interesarse únicam ente p o r el asp ecto estético de los cuerpos minerales nativos y por la perfección de la estructura cristalina. Se comenzó a p re sta r la
I A. E . F e rsm a n (1883 —1945)
atención principal al estudio de las peculiaridades de la com posi ción y de las diferentes particularidades sutiles de las sustancias m inerales que podían ser utilizadas en u n a u o tra form a con fines científicos y prácticos. E n los problem as relacionados con las condiciones de form ación de los m inerales, los investigadores em pezaron a m ostrar m ás interés por la situación real de las cosas en la naturaleza, en lugar de dedicarse a form ular hipótesis y teorías, a veces absolutam ente infundadas. Se com enzó a elaborar m étodos científicos de análisis de la paragénesis de los m inerales a base de las leyes de la quím ica física. L as expediciones enviadas p o r la A cadem ia de Ciencias de la URSS a num erosas p a rte s del país, bajo la dirección personal de A . Fersm an (1883—1945), destacado hom bre de ciencia y talentoso discípulo y con tin u ad o r de la obra de Vernadski, desem peñaron un g ran papel en el des cubrim iento y la explotación de las riquezas m inerales. Su ac tiv i dad, extraordinariam ente variad a y fecunda, se m anifestó con el m áxim o esplendor en la época soviética. E n tre sus num erosas obras reviste p articu lar im portancia p a ra la m ineralogía soviética la m onografía “ P eg m atitas” , en la que se sin tetiz an sus am plias investigaciones efectuadas d u ran te m uchos años. Corresponde, asimismo, un gran m érito en el estudio de las riquezas m inerales a A . Bóldirev (1883—1946), discípulo del académ ico Fiódorov. Su detallado “ Curso de m ineralogía descrip tiv a ” (en tres tom os) y las dos ediciones de u n curso de m ineralo gía p ara centros de enseñanza superior, escrito b ajo su dirección por un grupo de profesores del In s titu to de M inería de Leningrado, ejercieron un enorme influjo en la difusión de los conocimientos mineralógicos. E s m uy famoso entre los geólogos soviéticos el académico S. Sm irnov (1895—1947), destacado m ineralogista y celoso invcs23
A. K . B óldirev (1883—1946)
S. S. S m irnov (1 8 9 5 —1947)
tigador de los yacim ientos minerales. E n tre sus obras de m inera logía, la más conocida es la m onografía clásica Zona de oxidación de los criaderos de sulfuros. Otros hombres de ciencia soviéticos han realizado tam bién grandes progresos en el estudio de la m ineralogía de los y ac i mientos. H an sido estudiados a fondo los distintos m étodos de in v estig a ción de la m ateria mineral. Sin ello hubieran sido im posibles los rápidos éxitos de la mineralogía. E sto se refiere principalm ente a las sustancias minerales microdispersas y a los m inerales m e ta líferos opacos. Los viejos e im perfectos m étodos de investigación cedieron su lugar a procedimientos nuevos, más exactos y rá p id o s: el análisis espectral, el radiométrico, la electronografía, el m étodo de estudio a la luz refleja de las sustancias opacas en probetas pulim entadas, el análisis luminiscente, la term ografía, etc. Asimis mo se han logrado grandes realizaciones en la esfera de la síntesis de los minerales y de las investigaciones experim entales. E l perfeccionamiento de los métodos de investigación, debido a las realizaciones de las ciencias exactas auxiliares, perm itió es tu d ia r m ás a fondo los minerales y descubrir a m enudo nuevas propiedades útiles, antes desconocidas, que podían tener empleo p rá ctico en una u o tra forma. Todo ello aum enta el papel de la m ineralogía descriptiva como elemento indispensable en la cadena d e las investigaciones mineralógicas. H ay que tener presente que la e x a c ta descripción de los nuevos hechos y fenómenos obser v ad o s en la naturaleza y su análisis a la luz de las leves de las ciencias ex actas constituirá siempre una indiscutible aportación a la ciencia. En los últim os años, los hombres de ciencia soviéticos han logrado asom brosos éxitos en el descifre de las estructuras crista linas de los minerales, aventajando considerablemente en este
aspecto a Jos cxt mnjeros. (.'abe señalar que la teoría general de las estru ctu ras cristalinas basada en el principio do Ja m áxim a em pa q u etad u ra de Jos átom os o iones pertenece al sabio soviético N. Belov. Sobre la base de esta teoría se pudo descifrar en poco tiem po to d a u na serie de estructuras cristalinas muy complicadas de m inerales y establecer nuevos tipos de estructuras. J,a im por tan cia de estas investigaciones, extraordinariam ente laboriosas, no consiste sólo en que permiten determ inar con m ayor precisión la constitución quím ica de los minerales, sino tam bién en que facilitan el establecim iento de la relación entre las propiedades de Jos m inerales, su composición y su estru ctu ra cristalina y. por consiguiente, ofrecen la clave para la clasificación racional de los minerales. E n Ja actualidad, la mineralogía constituye la base de varias disciplinas geoJógicas y, ante todo, de las que se dedican al estu dio de Jas rocas (petrografía) v los minerales metalíferos (minerografía), es decir, los compuestos minerales que son partes inte grantes ele Ja corteza terrestre. E n resumen, debe reconocerse que a p artir de los tiempos de M. Lom onósov Ja mineralogía rusa se ha desarrollado siguiendo su propio camino. Las realizaciones de los investigadores rusos ocupan un notable lugar en Ja historia m undial del desarrollo de esta ciencia. Los científicos rusos y soviéticos han heclio una aportación m uy esencial e indiscutible a la ciencia mundial. Los cimientos de Ja actual mineralogía soviética fueron sentados por to d a una pléyade de destacados mineralogistas rusos, em pezando p or Lomonósov y Severguín y term inando con Fiódorov, \ ernadski y otros em inentes sabios de nuestros días. IMPORTANCIA DE LOS MINERALES Y DE LAS INVESTIGACIONES MINERALOGICAS EN LA INDUSTHJA No existe una sola ram a de la industria en la que no se empleen unos u otros recursos minerales en forma de m ateria prim a o de productos sem¡elaborados. Todos conocen la colosal im portan cia que tiene para la vida del hombre el hierro, extraído de las correspondientes menas mediante su tratam iento metalúrgico y Ja producción de distintas variedades de hierro fundido y acero. El hierro es el nervio princijnil de la industria, lis la base do la m etalurgia, la construcción de maquinaría, de barcos, de vías férreas, de puentes, de las obras de hormigón arm ado, dol equipa miento de las minas, déla fabricación do artículos de gran consumo, etc. P or su parte, tan sólo la siderom etalurgia consumo el -10 % de la hulla coquificada. Desempeña un enorm e papel on ol desarrollo do lu industria el com bustible mineral líquido: ol petró leo y sus derivados. Van adquiriendo cada ve/, m ayor importancia los gases combustibles.
E n el progreso de la m etalurgia no ferrosa, en la in d u s tria de la electricid ad , la construcción de buques y aviones, la fa b ric a ción de m aq u in aria y o tras ram as de la in d u stria corresponde im p o rta n te lugar a los llam ados m etales no ferrosos, ex tra íd o s d e los m inerales de cobre, zinc, plom o, alum inio, níquel y cobalto. T ien en excepcional im portancia m ilitar los llam ados m etales ra ro s: el w olfram io y el molibdeno, así como el tita n io , vanadio, co balto, etc. E l desarrollo de la agricultura guarda estrecha relación con el em pleo de fertilizantes m inerales: potásicos (sales de potasio), fosfóricos (ap atitas, fosforitas), nítricos (salitre), etc. L a in d u stria quím ica funciona principalm ente a base de m aterias prim as m inerales. P o r ejem plo, p a ra la producción de ácido sulfúrico y com puestos afines se em plean las piritas (ricas en a z u fre ); n u m ero sos m inerales como el azufre nativo, el salitre, la flu o rita, los m inerales de boro, potasio, sodio, magnesio, m ercurio, etc., se em plean en la fabricación de preparados quím icos; en la p ro d u c ción de caucho se em plean azufre, talco y b a rita ; p a ra la fa b rica ción de m ateriales refractarios y anticorrosivos se necesitan as besto, cuarzo, grafito, e tc .; la industria de pinturas, esm altes y barnices consume galenas, esfaleritas, baritas, m inerales de t i ta nio, cobre, hierro, arsénico, m ercurio, cobalto, boro, criolita, ortoclasa y circón; en la fabricación de papel se em plean talco, caolín, azufre, alunitas, m agnesita, etc. L a sal gema y de cocina son indispensables p a ra la alim en ta ción del hombre. Varios minerales y productos de su tra ta m ie n to quím ico se em plean como medicamentos (la m irabilita, las aguas m inerales: narzán, borzhom, etc., las sales de bism uto, de bario, de boro, de yodo, etc.). Con fines terapéuticos se aprovechan las fuentes term ales (de aguas sulfurosas, carbonatadas, ferrosas, salinas, etc.) y los limos naturales. E n la m edicina y en varias ram as de la in d u stria se usan sustancias radiactivas extraídas de los minerales radiactivos o los isótopos de varios elementos químicos, obtenidos por vía artificial. Corresponde un papel im portante en la vida del hom bre a las d istin ta s piedras. Además de las preciosas, usadas como adornos y en la fabricación de objetos artísticos, muchas piedras de color se em plean para el revestimiento de los muros de las casas. Los mejores edificios en la XJRSS se adornan con rodonita rosada, jaspes de distinto color, mármoles y cuarcitas. E l cuarzo, esp ato de Islandia, mica, turm alina y fluorita ee em plean en la fabricación de aparatos ópticos. E l ágata, corindón, circón y otro s m inerales duros sirven para hacer cojinetes de relojes y o tro s ap arato s de precisión. El diam ante (carbonado), corindón, g ra n a te y cuarzo se emplean como abrasivos p ara pulim entar diversas superficies. Los minerales blandos y grasos (el talco y el 26
g ra fito ) se usan p a ra el relleno y el engrase de Jas piezas en fricción, etc. E n los últim os tiem pos, al ser re su elto el p ro b lem a de la lib eració n de colosales ca n tid a d es d e e n e rg ía n u c le a r o b te n id a en las p ilas-reacto res a base del u ran io , h a n su rg id o posibilidades e x tra o rd in a ria s p a r a la utilización in d u s tria l d e la m ism a con fines pacíficos. Como se sabe, en la U nión S o v ié tic a fun cio n a d esd e 1954 la p rim e ra c e n tra l eléc trica del m u n d o a b ase d e com b u stib le atóm ico. A dem ás, se h a n co n stru id o y a y e stá n c o n s tru y én d o se o tra s m ás p o ten tes. E n la a c tu a lid a d e x iste n y a m otivos p a ra p en sa r en el enorm e efecto económ ico que p ro m e te el a p ro v ech am ien to de las reacciones term o n u c le are s, en las que, con a y u d a del litio, se s in te tiz a el helio a p a r tir del h id ró g en o pesado (e ld e u te rio y el tritio ) con d e sp ren d im ie n to de u n a e n e rg ía g ig an tesca. D e e s ta relación, que no es co m p leta, ni m ucho m enos, del em pleo de los m inerales y p ro d u c to s o b ten id o s m e d ia n te su t r a n s fo rm ació n in d u stria l, se infiere la en o rm e im p o rta n c ia que tie n e n las m a te ria s p rim as m inerales p a r a la econom ía nacional. Como es n o to rio, la in d u s tria de la R u s ia z a ris ta se h a lla b a a u n nivel m u y b ajo y d ep e n d ía en m uchos asp ecto s del c a p ita l e x tra n je ro , al que p e rte n e c ía n las em presas m ineras m ás im p o r ta n te s del país. D espués d e la G ran R ev o lu ció n S o c ia lista de O ctubre, la U n ió n S oviética se p la n te ó re alizar rá p id a m e n te la in d u strializ ació n del p aís y crear n u ev a s ra m a s in d u s tria le s a l t a m en te d esa rro llad as en el asp e cto técnico. P o r e s ta ra z ó n su rg ió la g ra n d io sa ta r e a de c re a r u n a p o d ero sa b ase d e m a te ria s p rim a s m inerales. F u e ro n d escu b ierto s n u ev o s criad ero s d e m in erales d e m u c h a im p o rta n c ia p a r a la in d u s tria po n ién d o se e n e x p lo ta c ió n n u e v a s m ateria s p rim as, desconocidas p a r a la in d u s tria d e R u s ia z a ris ta . T ales son, p o r ejem plo, los y a c im ie n to s d e sales d e p o ta sio y d e m agnesio en la z o n a d e S o lik a m s k ; los c ria d e ro s d e boro al n o rte del C aspio; d e alu m in io en la p a r te s e p te n trio n a l d e los U ra le s ; d e cobre e n el K a z a js tá n ; d e p e tró le o en las e strib a c io n e s o ccid en tales d e los U ra les y e n la lla n u ra e u ro p e a (el seg u n d o B ak ú ), etc. H a n a u m e n ta d o co n sid e ra b le m e n te la s re s e rv a s de m in erales ferrosos, no ferrosos y ra ro s : h ierro , m a n g a n e so , crom o, cobre, zinc, plom o, e sta ñ o , w olfram io, m o lib d en o , n íq u el, etc. G racias a esto , la U R S S h a p o d id o p re sc in d ir to ta lm e n te d e la im p o rta c ió n d e m etales y p ro d u c to s m in erales. E l co n o cim ien to d e la m in e ra lo g ía tie n e m u c h a im p o rta n c ia en las lab o res d e p rospección y ex p lo ra c ió n . P a r a el é x ito de d ich as lab o res es nectísario a n te to d o s a b e r d e te r m in a r ron preci sió n los m inerales, conocer las condiciones en que, se hallan vu la naturaleza, las leyes y regularidades de s u asociación m utua, etc. Se conocen a h o ra m uchos y a c im ie n to s «le im p o rta n c ia in d u s
tria l quo no fueron descubiertos an tes porque los ex p lo rad o res no sab ía n id en tific a r bien vinos vi otros m inerales. E n la prospección ilo criad ero s que afloran a la superficie de la tie rra es ta m b ién im p o rta n te conocer las particu larid ad es de la m ineralogía de las zo n as de oxidación de los yacim ientos de m inerales m etalíferos y a p re n d e r a d eterm in a r a base de ellas la com posición de las m en as p rim arias, que se hallan a un nivel inferior al de las ag u a s freáticas. A dem ás, v arias propiedades de los m inerales (m agnetism o, co n d u c tib ilid ad eléctrica, peso específico, etc.) re v isten m u c h a im p o rta n c ia p a ra el estudio de lo.s m étodos geofísicos d e e x p lo ra ción y prospección (m agnetom étricos, eléctricos, g ra v im é tric o s, etc.). El estu d io de las características cu a litativ as de las m enas d e los yacim ien to s en explotación es uno de los objetivos p rin cip ales de los geólogos de m ina. Sin conocer la m ineralogía 110 se p u ed e cu m p lir esa misión. E l geólogo-de m ina, al ob serv ar d ia ria m e n te la disposición de las m enas en los tajo s conoce m ejor que n a d ie las leyes que rigen las m odificaciones espaciales de la com posición m in eral de éstas, lo que reviste p a rtic u la r im p o rtan cia p a r a o rie n t a r d eb id am en te las labores de explotación. E n m uchos casos, antes de la fundición o tra ta m ie n to te c n o ló gico, las m enas se som eten a la beneficiación m ecánica en fá b ricas especiales, es decir, se sep aran de la ganga, de las m a te ria s in ú tile s y se clasifican en distintos concentrados según su com posición. L a beneficiación y la prev ia tritu ra c ió n de las m enas se e fe c tú a en in stalacio n es especiales, en las que se ap ro v ech an las d is tin ta s p ro p ied ad es de los m inerales: peso específico, m agnetism o, c o n d u c tib ilid a d eléctrica, conducta a n te los reactivos de flo tac ió n , etc. T ien e m u ch a im p ortancia el tam añ o de los granos de los m inerales q u e com ponen la m ena y el ca rác te r de su unión. E n la solución d e esto s problem as corresponde un papel re lev an te a las in v e sti gaciones m ineralógicas especiales que se llevan a cabo en la b o ra to rio s m inerográficos de los in stitu to s de beneficiación d e las m en as. Sin em bargo, cualquier geólogo que dom ine la m etodología d e las investigaciones m ineralógicas, al e stu d iar con fines concretos la com posición m ineral y la e stru c tu ra de las m enas, p u ed e d e te rm in a r de antem ano la co n d u cta de u n a u o tra m en a en el p ro ceso de su beneficiación y señalar sus causas. A sí, el estudio m ineralógico de los criaderos tien e m u ch a im p o rta n c ia no sólo p ara la prospección y exploración, sino p a ra to d a s las in d u strias de extracción y transform ación de los m in e rales.
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CAPITULO
LA CORTEZA TERRESTRE Y LAS PARTICULARIDADES DE SU COMPOSICION
E s tru c tu ra del globo terrestre. E l o b je to p rin c ip a l d e las in v e s tig acio n es geológicas, co m p re n d id as las m in era ló g ica s, es la corteza terrestre1, o sea la e n v u e lta su p e rio r del globo te r r e s tr e ac cesib le a la o b serv ació n d ir e c ta : la p a r te in ferio r d e la a tm ó sfe ra , la h id ro sfe ra y la p a r te su p e rio r d e la lito sfera, es d ecir, la p a r te só lid a d e la T ie rra . Los co nocim ientos co n creto s q u e se tie n e d e la e s tr u c tu r a y la com posición q u ím ica de la c o rte z a te rr e s tre se b a s a n casi e x c lu s iv a m en te en las observaciones de las p a rte s m ás su p e rfic ia le s d e n u estro p l a n e t a . E n algunos lu g ares, g ra cias a las e x p lo ta c io n e s m ineras, se conocen cap as m ás p ro fu n d a s de la c o rte z a d el globo. E n el criad ero de oro de W itw a te rs R a n d (Sur d e A frica), la p r o fu n d id a d m á x im a de las m inas llega a 2,5 km . L os p ozos p e tr o leros p e n e tra n a veces a 7 k m de p ro fu n d id a d . Los procesos orogenéticos o p erad o s en d is tin ta s é p o c a s g eo ló gicas, que d iero n lu g ar a la fo rm a ció n de. a lta s c a d e n a s m o n ta ñ o s a s , sac aro n de las capas in te rn a s las m ás d iv e rsa s ro c a s q u e 110 se fo rm a n cerca d e la superficie d e la T ie rra . N o o b s ta n te , e s to p e r m ite, com o lo m u e s tra n las o b serv acio n es geológicas y los cálculos, fo rm a rse u n a id e a m ás o m enos real d e la co m p o sició n y e s tru c tu r a del globo te rre s tre sólo h a s ta la p ro fu n d id a d d e l t í — 2 0 k m (m ien tras que el ra d io del globo p a s a d e 6 300 km ). E l p a n o ra m a d e la e s tru c tu r a y la co m p o sició n d e las e n tra ñ a s p ro fu n d as d e la T ie rra pu ed e c o n stitu irs e ú n ic a m e n te a b ase de d a to s in d irecto s. Com o m u e s tra la c o n fro n ta c ió n d e las d e n s id a d es d e to d o el globo te rre s tre (5,527) y d e la c o rte z a (2,7 — 2,8). las 1 L a d en o m in ac ió n “ c o r te /u te r r e s t r e ” es p u r a m e n te c o n v e n c io n a l. v a cjue no tie n e - n a d a q u e v e r non la c o rte z a p rim a ria d el e n fria m ie n to del globo te rre s tre .
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partes internas de nuestro planeta deben poseer una densidad muy superior a la que se observa on la superficie. Según perm iten suponer algunos datos (observaciones geofísi cas, la comparación de la Tierra con otros cuerpos cósmicos, la composi ción de los meteoritos, etc.), ello no se debe únicamente al aum ento de la presión con el aum ento de la profundi dad, sino tam bién al cambio de la com posición de las partes internas de Fig. 3. E squem a de la nuestro planeta. e stru ctu ra de la Tierra. Según la hipótesis de V. Goldshm idt acerca de la estructura del globo terrestre, éste se compone de tres zonas concéntricas principa les (geosferas): 1 ) externa, la litosfera; 2 ) interm edia, la calcosfera, rica en óxidos y combinaciones sulfurosas de los m etales, principalm ente del hierro y 3) central, la siderosfera represen ta d a por el núcleo de níquel y hierro1. La litosfera se divide, a su vez, en dos partes: la envuelta superior, hasta la profundidad de 120 km, integrada en lo fundamental por rocas de silicatos y la envuelta inferior, eclogítica (de 120 a 1.200 km), constituida de rocas de silicatos ricos en magnesio. La correlación entre las geosferas está representada gráfica m ente en la fig. 3 en consonancia con las líneas divisorias estable cidas a base de los datos geofísicos a las profundidades de 1 .2 0 0 y 2.900 kilómetros de la superficie terrestre. Composición de la eorteza terrestre. La composición química de la corteza terrestre accesible a la observación (de potencia conven cional de 16 kilómetros) comprendida la hidrosfera, la biosfera y la p arte adyacente de la atmósfera ha sido calculada por muchos hom bres de ciencia. El primero en determ inar la composición y la proporción expresada en peso de los componentes de la parte sólida de la corteza terrestre ha sido el investigador norteam ericano F. Clarke (1889). Un gran trabajo para puntualizar las cifras obtenidas han realizado V. Vernadski, A. Fersman, I. y V. Noddak, G. Hevesy, V. Goldshmidt y A. Vinogradov. E ste últim o calculó el promedio de la composición química únicam ente de la litosfera (sin tener en cuenta la hidrosfera y la atmósfera). A propuesta del académico Fersman, el promedio del conte nido de los distintos elementos de la corteza terrestre pasó a llam arse “ números de Clarke” o simplemente “ clarkes”. * Según los últim os datos de los astrónom os el núcleo de la T ierra posee a la p ro fu n d id a d de 3 000 km , aproxim adam ente, las propiedades de un cuerpo líquido.
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n'
Adem ás propuso que estas m ag n itu d es se e x p resara n no sólo en ta n to por ciento de peso, sino ta m b ién en la proporción a tó mica. De los 104 elem entos quím icos citados en la ta b la periódica de M endeléev (tab la 1 ) n a d a m ás que unos cu a n to s ex isten en gran ca n tid a d en la co rteza de n u estro p lan eta . E sto s elem entos ocupan prin cip alm en te la p a rte superior de la ta b la , es decir, tie n e n un bajo núm ero de orden. Los elem entos m ás com unes son O, Si, Al. F e, Ca, N a, K , Mg, Ti, H y C. Los elem entos re sta n te s d e la c o rte z a te rre s tre co n stitu y en n a d a m ás que alg u n as décim as p a rte s del t a n t o por cien to (p o r su peso). L a m ay o ría a b ru m a d o ra d e esto s elem e n to s LAS G EO SFER A S SE D IS T IN G U E N P O R LOS RASGOS S IG U IE N T E S (SEG ÚN V. G O L D SH M ID T ):
G eosferas
P o ten cia en km
D ensidad
Composición
Atmósfera
Varios centena res
0-0,0015
N., O., HjO, CO. gases nobles
Biosfera
0 -1 1
Alrededor de 1
Sustancias orgánicas y minerales de los esqueletos
Hidrosfera
0 -1 1
1
H.O, etc. (océanos, en parte las aguas interiores, la nieve, el hielo)
Envuelta superior de silicatos
60 - 120
2,73
Elementos litófilos*: O. Si. Al, Ca, Mg, Na, K, Li, Rb, Ba, etc.
Envuelta eclogítica
1100
3 ,6 - 4
Silicatos, principal m ente Mg y Fe
Envuelta de sulfuros y óxidos
1700
5 -6
Elem entas calcófilos**: S, Se, T e, Fe, Cu, Zn, P b, Cd, H g, Sb, Bi, As, Au, Ag, etc.
Núcleo de hierro y níquel
3600
8 -1 0
Elem entos siderófilos*** : Fe, N i, Cu, el grupo del platino, Mo, P, C, eto.
* l'*el griego “Utlios”, piedra; la mayoría de los elementos Utótllos se distinguen |>or ■ afinidad al oxigeno. ** Dol ¡friego antiguo “chalkos", cobre; la mayoría de los elementos calcótilos se distln# por b u afinidad al azufre. •** Del griego antiguo “sldéros", hierro (meteorito).
31
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■ so halla on la corteza terrestre casi exclusivam ente bajo la Corma d e com binaciones quím icas. Los elem entos en estado nativo son m uy pocos. Los unos y los otros son productos de las reacciones qu ím icas que se operan d u ra n te los distintos procesos geológicos quo d a n lu g ar a la form ación de las m ás diversas rocas y criaderos d e m in erales útiles de la m ás diversa composición. Si disponem os los elem entos principales con arreglo al porcen ta je (expresado en peso) de su contenido en la corteza te rre s tre en gru p o s de 1 0 elem entos, décadas 1 resu lta el p an o ram a siguiente (ta b la 2 ). D e la ta b la 2 se infiere que la m asa ab ru m ad o ra de los m in era les d e la co rte za te rre stre debe co n stitu ir com binaciones d e ele m en to s d e las p rim eras dos décadas, a las que corresponde la p a r te fu n d a m e n ta l en lo que se refiere a los pesos. E n efecto, en la c o rte za te rre s tre son m uy com unes las com binaciones del TABLA 2 P R O M E D IO DE LA COM POSICIO N QUIM ICA D E LA L IT O S F E R A E N % D E PESO (SE G U N A. V IN O G R A D O V 1949)*
I
0 -4 7 ,0 Si —27,5 N i-0,008 --------------------------- --------------L i - 0,0065 II Al —8,6 Zn —0,005 F e - 5,0 Ce —0,0045 Ca —3,5 S n - 0,004 N a - 2,5 V C o - 0,003 K.—2,5 Y —0,0028 Mg —2,0 L a—0,0018 ---------------------------- ------------- P b - 0,0016 III Ti —0,60 G a—0,0015 H - (0,15) Nb - 0,001 C -(0,10) IV
M n —0,09 S —0,09 P —0,08 B a —0,05 C l - 0,045 S r —0,0 4 R b - 0,031 F - 0,027 C r —0,0 2 Z r —0,02 V - 0,01 5 C u -0 ,0 1 N — (0,0 1 )
VI .
T h -8 -1 0 -1 C s-7 -1 0 -4 G e -7 -1 0 -4 B e - 6 - 10-4 S e -6 -1 0 -4 A s - 5 '1 0 - 4 H f - 3 ,2 .1 0 - 4 M o -3 -1 0 -4 B - 3' ]0 “ 4 U -3 -1 0 -* TI - 3 ■10 _ 4 T a -2 -1 0 -1 B r - 1 ,6 - 1 0 - 4 W -M 0 -4
VII S e - 6 - 1 0 '5 Cd —(5-10-5) Sb-(4-10-s) 1 -3 - 10~5 B i - ( 2 1 0 - 5) A g - ( 1 1 0 - 5) I n - ( 1 1 0 “ 5) ------- ------------------- VIII H g -7 -1 0 -6 Os—5- 10~K P d - 1-10-6 Te—(1- 10-s) IX
A u -5 -1 0 -7 P t-5 -1 0 -7 R u - ( 5 . 1 0 - 7) Ir-l-lO " 7 R h - 1 - 10~7 R e -M 0 -'
—-----------------------------XI R a - M O " 10 P a - ( M 0 - !o) *
* E n la t a b l a n o fig u ra n lodos los ele m e n to s del g ru p o de lae u e r r a s ra ra s , com o ta m p o c o los g a s e s n o b les, c u y o s Indices c u a n tita tiv o s carecen de e x a c titu d . L o s d a to s re fe re n te s a los oclio p rim e ro s e le m e n to s, asi corno al az u fre , han sido c o rre g id o s con a rre g lo a la» ú ltim a s in d ic a c io n e s del sal)io so v ié tico A. V in o g rad o v .
>Del griego “deka”, diez.
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oxígeno con el silicio, el alum inio, el hierro, así como las tierras alcalinas y los m etales alcalinos: el calcio, el m agnesio, el sodio y el potasio. T rá ta se principalm ente de los óxidos y las sales oxige nadas (fu ndam entalm ente silicatos, alum inosilicatos, carbonatos, sulfatos, etc.) que constituyen las d istin ta s rocas in teg ra n te s de !a corteza terrestre. Los “ clark es” de los m etales pesados, que desem peñan un papel im p o rtan te en la industria, se expresan en la m ayoría absoluta de los casos en m agnitudes insignificantes y ocupan las últim as columnas de los elem entos divididos en décadas según el grado de su difusión (tab la 3). TABLA 3 DIFUSION DE LOS METALES PR IN C IPA LE S EN LA CORTEZA T E R R E S T R E Décadas
M eta les
11
Al, Fe, Mg
III
Ti
IV
V
Mn, Cr, V, Cu
Ni, Zn, Sn, Co, Y, L a, Pb, C a, Nb
VI
T h, Cs, G e, Be, A s, M o, U, TI, T a, W
V II
v ii i
I X - XI
Cd, Sb, Bi, Ag In
H g. Os, Pd, Te
A u, P t, Ru, Ir. R h. R e. Ra
Algunas particularidades de la distribución de los elem entos pe sados en la corteza terrestre. Muchos elem entos raros de la corteza terrestre dan lugar, bajo la influencia de los procesos geoquím icos que se operan en la naturaleza, a riquísim as acum ulaciones de sustancias minerales, que se denom inan criaderos o yacim ientos. De no existir los procesos que d an lugar a la form ación de estos criaderos, suficientem ente ricos p ara que ten g a sentido benefi ciarlos y ex traer los metales valiosos p a ra la in d u stria, se puede decir con to d a seguridad que 110 contaríam os hoy día con tan avan zad a técnica y cultura como la actual. M uchos m etales e x tra í dos de los m inerales en los laboratorios pertenecerían exclusiva m ente al grupo de los m etales preciosos. E s m uy sintom ático que los “ clarkes” de m etales como el vanadio, eesio, galio y otros son m uy superiores a los “ clarkes” del m ercurio, bism uto, p lata, oro. etc. Pero, a pesar de sus ta n valiosas propiedades, no tienen gran aplicación en la vida del hom bre, y a que sus yacim ientos de concentración industrial se encuentran m uy raram en te en la. naturaleza. Las combinaciones naturales de los m etales pesados son. en lo fundam ental, com binaciones relativ am en te sencillas. P arto de estos elementos (Fe, Mn, Sn, Cr, W , Nb, Ta, Th, U) se hallan principalm ente en combinación con el oxígeno, m ientras «pie 3'
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Números de arden de los elementos (Z) F ig . 4. P ro p ag ació n de los elem entos en la p a rte superior de la litosfera. E n el g ráfico se señ a la n los logaritm os de los “núm eros de C lark e” (H) como funciones del nú m ero de orden (Z), tom ándose el oxígeno p o r u n id ad .
o tro s m uchos elem entos (Fe, Ni, Co, Zn, Cu, P b, Hg, Mo, Bi, As, Sb, Ag, etc.) se encuentran, en la m ayoría de los casos, bajo la fo rm a de com binaciones con el azufre, el arsénico y el antim onio. E n el gráfico de la fig. 4, donde a lo largo del eje de las abscisas se h allan los núm eros de orden de los elem entos químicos, m ientras q ue el eje de las ordenadas señala los logaritm os de sus “ clarkes” atóm icos, se puede ver que, con el aum ento del núm ero de orden, las cu rv as de los “ clarkes” , tan to de los elem entos pares como im p ares, m u estran, por regla general, u n a tendencia de descenso. E s to significa que p a ra la m ayoría de los elem entos químicos rige la razó n inv ersa entre su contenido medio en la corteza terrestre y el núm ero de orden, aunque existen excepciones (por ejemplo, en el caso del Li, Be, B, etc.). Si com param os la difusión de los elem entos químicos en la c o rte z a te rre stre expresada en “ clarkes” atóm icos con los n ú m ero s d e los m inerales, de los que form an parte, verem os que, com o señaló el sabio soviético P. Pilipenko, existe entre ellos c ie r ta d ep endencia directa (sim bática), salvo raras excepciones. E s to se o b serva principalm ente en los elem entos de pequeño p eso ató m ico 1. P a r a m uchos m etales pesados no se establece sem ejante depen d en cia. Así, el telurio, cuyo “ clarke” atóm ico en la corteza terres tr e es ap ro x im ad am en te cien veces menos que el “ clarke” del selen io , co n stitu y e en la naturaleza alrededor de cuarenta mineE n el n ú m e ro d e m inerales no se h a n incluido ún icam en te las v arie d a d e s d o n d e el elem en to en cuestión sólo e n tra b a jo lu form a de m ezcla is o m o rfa .
3C,
I^lrmenh;
0 .......... H
...........
Si
___
Al ......... Na .... Mg ......... Ca .........
"Clarke ” atómico
53,39 17,25 10 11 so 1,82 1,72 1,41
Número de m inerales
E lem ento
1221 i F e ............ 798 li K ......... 377 ¡ c .......... 268 Ti ........... 100 01 ......... 105 V .........
••Clarke ’* atóm ico
Núm ero de m inerales
1,31
170 43 194 30 67
1,05
0,51 0,22 0,10 0,07
50
194
rales, m ientras que los com puestos del selenio no p asa n de 28, encontrándose principalm ente en asociación con el azufre. E l cinc, cuyo “ clark e” atóm ico es 50 veces m ayor que el “ c la rk e ” del plomo, constituye 26 m inerales, m ientras que los com puestos del plom o llegan a 130, y así sucesivam ente. Las m encionadas diferencias se deben indudablem ente a las propiedades quím icas de los elem entos, determ inadas p o r la estru ctu ra de sus iones y p o r la posición que ocupan en el sis tem a periódico de Mendeléiev. Es lógico que al tra ta rs e de elem en tos con iguales propiedades, análogas estru c tu ra y dim ensiones de los iones, pero de distintas concentraciones en la solución o fusión, Jos elem entos de m enor concentración entren, d u ra n te la cristali zación, en las estructuras cristalinas form adas por los elem entos dom inantes, como disolviéndose en ellas. Si el elem ento en cuestión no encuentra en el medio am biente otros elem entos análogos por las dimensiones y la estru c tu ra de los iones, sea cual fuere la cantidad de dicho elem ento en la solución, debe form ar u n a com bi nación propia d u ran te la cristalización. E s m uy sintom ático que el m anganeso bivalente entre en su m asa fu n d am en tal en la com posición de los m inerales como adición isom orfa del hierro y del calcio b iv alen tes; pero, en cambio, el m anganeso te tra v a le n te fo r m a siem pre combinaciones individualizadas. Así se explica que los elem entos como el rubidio, el escandio, el hafnio, el indio, el renio, etc., de bajos “ clarkes” atóm icos, no co n stitu y an en la n atu raleza m inerales propios y se hallen dispersos en adiciones isomorfas. de otros elem entos. E n m edida considerable esto se refiere tam bién a otros elem entos m ás com unes, como el selenio, el vanadio, el cesio, el cadmio, etc. E n cam bio, los elem entos de “ clarke” atóm ico m uy bajo — el telurio, el oro, el grupo del jilatino, el bism uto, etc. — se constituyen m uy a m enudo como m i nerales i n d ejiend ien tes.
CAPULLO
PROPIEDADES DE LOS MINERALES
1. NOCIONES GENERALES Cuando examinamos los minerales en los museos, en los esca parates o tableros, con muestras escogidas, nos asom bra la diver sidad de los caracteres exteriores que los distinguen los unos de los otros. Unos minerales parecen ser transparentes (el cristal de roca y la sal gem a); otros, turbios, semitransparentes o com pletam ente opacos (la m agnetita, el grafito). U na particularidad notable de muchas combinaciones n a tu ra les es su coloración, constante y muy característica para toda una serie de minerales. Por ejemplo, el cinabrio (sulfuro de mercurio) es siem pre de color rojo carmín, la m alaquita se distingue siempre por su coloración verde viva, los cristales cúbicos de la p irita se conocen fácilmente por su color de oro brillante, etc. Al mismo tiem po existen muchos casos de coloración variable de los m inera les. Tales son, por ejemplo, las distintas variedades del cuarzo: incoloras (transparentes), color de leche, pardo amarillas, casi negras, violeta, rosadas, etc. E l brillo es tam bién un rasgo muy característico de muchos m inerales. E n unos casos se parece al brillo de los metales (galen ita, p irita, arsenopirita); en otros casos, al brillo del vidrio (cuarzo), de la madreperla (moscovita). Existen no pocos m inera les que no tienen brillo, es decir, que sus fracturas recientes son opacas. Con frecuencia, los minerales se encuentran en forma de cris tales, a veces, m uy grandes, otras, extraordinariam ente pequeños, visibles sólo con ayuda de una lupa o de un microscopio. P ara varios m inerales son muy típicas las formas cristalinas, por ejem p lo : p a ra la p irita son típicos los cristales cúbicos; para los grana tes, los dodecaedros rómbicos; para el berilio, los prismas hexa38
^ojíalos. Sin embargo, en la m ayoría de los a isos, los minerajes se hallan en Jornia de agregados íntegros granulosos, en que los distintos granos no tienen contornos cristalográficos. Muchas sus tancias m inerales salen tam bién en estado d e m asas de concre ción, a veces de form as caprichosas que n ad a tienen que ver con los cristales. Tales son, por ejemplo, los riñones de m alaq u ita y las estalactitas de lim onita (hidróxidos de hierro). Los minerales se distinguen tam bién por o tra s propiedades físicas. Unos son ta n duros que ray an fácilm ente el vidrio (el cuarzo, el granate, la p irita); otros se dejan ra y a r p o r Jos frag mentos de vidrio o por el filo de un cuchillo (la calcita y la m ala quita); algunos son de dureza ta n b aja que se dejan ra y a r por la uña (el yeso y el grafito). Unos m inerales, al rom perse, se dividen con arreglo a planos determ inados, form ando fragm entos de fo r mas regulares, parecidos a los cristales (sal gem a, gaJena, c a lc ita ); otros form an en el lugar de fractu ra superficies curvas, “ co n ch as” (cuarzo). Tam bién v arían mucho o tras propiedades; el peso espe cífico, el punto de fusión, etc. Son igualm ente muy variadas las propiedades quím icas de los minerales. Unos se disuelven fácilm ente en el ag u a (sal gem a), otros sólo se disuelven en los ácidos (calcita), m ientras que hay otros que resisten h asta los ácidos m ás fuertes (cuarzo). L a m ayo ría de los minerales se m antiene bien en el am biente aéreo, aunque se conocen varias combinaciones n aturales que se oxidan o se descomponen fácilm ente bajo el efecto del oxígeno, del anhídrido carbónico y de la hum edad del aire. Se sabe desde a n ta ñ o que algunos minerales cam bian gradualm ente de coloración b ajo el efecto de la luz. Todas estas propiedades de los m inerales, como nos vam os con venciendo cada vez más, se hallan en dependencia causal de las particularidades de la composición química y de la estructura crista lina de la sustancia, lo cual, a su vez, viene condicionado p o r las dimensiones de los átom os o iones (integrantes del m ineral), la estructura de sus envueltas electrónicas (p articu larm en te las externas) y las propiedades que dependen de la posición del ele m ento químico en la ta b la de D. Mendeléiev. E s ta es la razón de que muclias cosas que antes parecían enigm áticas queden ahora cada vez m ás claras y comprensibles a la luz de las realizaciones contem poráneas de las ciencias exactas. E stas realizaciones 110 sólo contribuyen a la debida com prensión de los fenóm enos naturales, sino que nos ayudan en e l' aprovecham iento práctico de las propiedades que poseen los m inerales. Con este m otivo recordemos algunas tesis im p o rtan tes de la física, la químioa, la cristaloquím ica y la quím ica coloidal. Estado do los minerales. En consonancia con los tres m ás com u nes estados do la m ateria en Ja T ierra se distinguen tos minórales sóBdos, líquidos y gaseosos. 39
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WT
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Tiempo A
s
F ig. o. C urvas de calentam iento de la sustancia cristalina (A) y am orfa (B).
Cualquier sustancia de la naturaleza inorgánica puede hallarse en cualquier estado, según sea la tem peratura v la presión, y pasar de un estado a otro cuando cambien estos factores. Los límites de estabilidad de cada estado se hallan en los in ter valos térmicos más distintos, dependientes de la naturaleza de la sustancia. La m ayoría de los minerales, a la presión atmosférica norma] y tem peratura ambiente se halla en estado sólido y se funde al someterse a tem peraturas elevadas, m ientrás que el mercurio, sometido a estas mismas condiciones existe en estado líquido y el ácido sulfhídrico y el anhídrido carbónico guardan el estado gaseoso. L a m ayoría de los minerales sólidos tienen formas cristalinas. C ada sustancia cristalina posee una determ inada tem peratura de fusión, en la cual el cambio del estado se produce m ediante la absorción de calor, lo que influye claramente en la conducta de las curvas de calentamiento (fig. 5, A). D urante cierto intervalo de tiem po, cl calor comunicado al sistema se gasta en el proceso de la fundición (la curva se hace horizontal). L a cristalización de una sustancia líquida homogénea enfriada debe efectuarse a la misma tem peratura que la fusión de un cuerpo sólido de idéntica composición, pero como regla general solo ocurre después de un cierto sobreenfriamiento del líquido, lo que se debe tener en cuenta siempre. Las sustancias químicas sólidas puras, que se distinguen por su estru c tu ra desordenada, es decir, yjor la ausencia de cualquier reg u larid ad de disposición de los átomos, se llaman cuerpos amorfos (vitreos). Estos cuerpos pertenecen a las sustancias isó tro p a s, es decir, que poseen propiedades físicas iguales en todas las direcciones. U na particularidad característica de las sustancias am orfas, a diferencia de las cristalinas, es tam bién el tránsito gradual de un estado a otro siguiendo una curva suave (fig. 5, B) p arecido al lacre, el cual al calen tarso cobra flexibilidad, luego se hace viscoso y, por fin, liquido.
Las sustancias am orfas se obtienen a m enudo al solidificarse musas viscosas previam ente fundidas, sobre todo cuando el enfriam iento es muy rápido. Como ejem plo de ellos se puede citar la formación del mineral lechatelierita, vidrio am orfo de cuarzo formado, al caer un rayo en los cristales de cuarzo. L as sustancias amorfas se convierten en m asas cristalinas sólo después de hallarse largo tiem po en estado ablandado, som etidas a tem peratura» próxim as al pu n to de fusión. La estructura cristalina de las sustancias. R ecordem os que la es tru ctu ra cristalina de las sustancias depende d e : I ) el núm ero de las unidades estructurales (átomos, iones, moléculas) m antenidas en el espacio en estado o rd en ad o 'p o r las fuerzas elcctroest á tic a s ; 2 ) la correlación de las dimensiones de las unidades estru ctu rales, con lo cual guardan estrecha relación la densidad de la em p a q u etadura y el núm ero de coordinación (es decir, el núm ero de aniones próximos que rodean el catión en cuestión); 3) sus enlaces químicos, lo que tam bién desem peña un papel esencial en la dispo sición espacial de los átom os o iones con la form ación de los d istin tos tipos de estructuras. Las fuerzas que m antienen las unidades estructurales en eq u i librio en los cristales no son iguales por su n atu raleza en los dis tintos tipos de com binaciones químicas. P a ra la m ayoría ap las ta n te de las sustancias cristalinas inorgánicas es típico el enlace iónico, que se distingue por el hecho de que las fuerzas de enlace vienen condicionadas por la atracción electroestática de los iones de carga contraria (por ejemplo N a 1+ y Cl1- en la e s tru c tu ra cris talina del NaCl). P a ra m uchas sustancias cristalinas se establece el enlace covalenle dirigido (hom opolar), consistente en que los átom os que se aproxim an mucho p a ra form ar envueltas eletrónicas externas estables aprovechan juntos uno o varios pares de electrones (por ejemplo, en la estru c tu ra del d iam an te, cada átom o firm em ente enlazado con cuatro átom os circundantes, form a cuatro enlaces covalentes). E n las estru c tu ras cristalinas de los m etales es común el enlace metálico, condicionado por el hecho de que los electrones “excedentes” de la e n v u e lta electrónica exterior de los átom os 110 se pierden, sino que form an 1111 “ gas electrónico” común en el medio de la arm azón curgada positiva m ente d e las unidades estructurales. E n las estru c tu ra s m olecu lares, las unidades estructurales, representadas por las moléculas eléctricam ente neutras, se m antienen m ediante los débiles enlaces de Van der Waals (rem anentes). Tales son m uchas com binaciones orgánicas, así como el azufre nativo, el óxido de antim onio, etc. Además, existen sustancias cristalinas, en las que se establecen sim ultáneam ente distintos tipos de enlaces predom inando uno de ellos; Las particularidades de estos enlaces de las unidades estructurales determ inan m uchas propiedades de los m inerales (ópticas, mecánicas, conductibilidad eléctrica y térm ica, etc.). 41
Kn la* combinaciones iónicas, los aniones, como unidades estru ctu rales relativam ente grandes, ocupan el espacio principal en las estru cturas cristalinas y cuando se tra ta de em paquetadura densa tienden a la disposición regular en el espacio con arreglo al sistem a cúbico o exagonal. Los cationes, debido a sus dimensiones mus pequeñas se colocan en los intervalos comprendidos entre los aniones, en los “ vacíos” tetraédricos y octaédricos, en dependencia de sus dimensiones relativas. Como se sabe, el número de espacios vacíos octaédricos en medios de em paquetadura más densa es igual al número de aniones, y el número de espacios tetraédricos, de menores dimensiones, es dos veces mayor. Ahora bien, no todos estos espacios quedan llenos de cationes, y cuando se llenan lo hacen de distintos modos: en filas, en capas, en anillos, en zigzag, etc. A la form a tetraédrica y octaédrica de los espacios vacíos se debe en m edida considerable el hecho de que los índices de coordi nación de los cationes son en la m ayoría de los casos cuatro y seis. La teoría de las em paquetaduras más densas p ara las com bi naciones inorgánicas fue elaborada detalladam ente por N. Belov y se ha empleado fecundam ente para descifrar complejas e stru c tu ras cristalinas de muchos minerales y descubrir im portantes detalles de estructuración determ inantes de unas u otras propie dades de las sustancias cristalinas. No obstante, hay que tener en cu en ta que según sean las dimensiones de los cationes existen em paquetaduras menos compactas (con aniones “espaciados” ) y o tras que no pueden pertenecer a las muy densas (por ejemplo, los feldespatos). L a cristalización de la sustancia es, como se sabe, un proceso exotérm ico, es decir, se produce con desprendim iento de calor. Las energías, de las sustancias cristalinas de las combinaciones, iónicas, desprovistas de iones muy polarizadores o muy polariza dos. au m en tan con el aum ento del núm ero de laB unidades estru c tu rales (iones) y su valencia y, por consiguiente, con la dism inución de sus dimensiones (los radios de los iones). L a energía de la sus ta n c ia cristalina determ ina varias propiedades, a saber: la solubi lidad, la volatilidad, el punto de fusión, h asta cierto punto la d u re z a y o tras propiedades que distinguen la estabilidad de la com binación. Polim orfism o. Se denomina polimorfismo (del griego " p o li” — m ucho) la capacidad que posee una sustancia cristalina p a ra e x p e rim e n ta r u n a o varias modificaciones de su estru ctu ra cris ta lin a al m odificarse los factores externos (principalm ente la te m p e ra tu ra ), y con tal motivo tam bién modificaciones de sus p ro p ied ad es físicas. El ejemplo más palm ario en este sentido nos lo ofrece el dim orfism o del carbono nativo, que se cristaliza según sean las condiciones p ara form ar diam antes (sistema cúbico) o g ra fito (sistem a hexagonal), tan diferentes el uno del otro p o r sus propiedades físicas, a pesar de la identidad de compo42
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r
F ig. 6. C am bio de las p ro p ie d a d e s del cuarzo al cale n tarse. I - rotación de) plano cíe polarización; U — valor de la doble refracción; I I I — índice de refracción jVm (para la línea D del espectro).
sición. D u ran te el calentam iento sin acceso de oxígeno, la e s tru c tu ra cristalina del diam ante, a u n a te m p e ra tu ra de m ás de 3.000 grados centígrados y u n a presión norm al, se m odifica y se tra n s form a en e stru c tu ra del grafito, m ás estable en estas condiciones. L a tran sm u tació n inversa del grafito al d iam an te no se reg istra. A veces, la tran sm u tac ió n polim orfa v a ac o m p a ñ ad a d e un cam bio m uy insignificante de la e s tru c tu ra cristalin a de la s u s ta n cia, por cuya razón se necesitan investigaciones inuv delicadas p a ra n o tar algún cam bio esencial en las propiedades físicas del m ineral. Tales son por ejem plo, las tran sm u tacio n es del llam ado cuarzo a en cuarzo /? y viceversa. Sin em bargo, el estudio de las propiedades ópticas (fig. 6 ) señala un cam bio brusco en el p u n to de trán sito (cerca de los 573 grados centígrados) de dichas p ro p ie dades, como son los índices de refracción, la doble refracción v el giro del plano de la polarización óptica. Las diferencias estables p a ra unas u o tras condiciones físicoquím icas, que m u estra u n a su stan cia cristalin a concreta, so den o m inan modificaciones, cada u n a de las cuales se d istin g u e p o r u n a estru c tu ra cristalina propia. C ualquier su sta n c ia puedo poseer dos,' tres y m ás m odificaciones polim orfas (por ejem plo, p a r a ol azufre se han establecido seis m odificaciones, d e las cuales en la n atu raleza existen sólo tre s; p a ra cl SiO , se han estab lecid o nueve modificaciones y así sucesivam ente). Las d istin tas m odificaciones polim orfas se designan g en eral m ente con las letras del alfabeto griego, p o r ejem plo, cuarzo a. estable a la te m p e ra tu ra inferior a 573°C; cu arzo ft, e stab le a u n a te m p e ra tu ra superior a 573°C, etc. C abe se ñ a la r q u e las p u b lica ciones no se atienen a un p rocedim iento único p a r a señ a la r lo-s m odificaciones; unas señalan las d is tin ta s m odificaciones con los letras del alfabeto griego on la m edida en la (pie a u m e n ta o d is m inuye la te m p e ra tu ra de la tran sfo rm ació n , o tra s se valen dol 43
p rad o ctc propagación o del'orden en que se han descubierto las m odificaciones. El procedim iento más racional es. a nuestro juicio, el prim ero. E l polim orfism o es muy com ún en las combinaciones naturales. P o r desgracia está todavía lejos de haber sido estudiado deb id a m ente. Las modificaciones polimorfas de los distintos m inerales pueden ser estables en los más variados intervalos de cam bios de los factores exteriores (tem peraturas, presiones, etc.). Unos poseen u n am plio cam po de estabilidad con grandes oscilaciones de tem p e ra tu ra y presión (diam ante, grafito), otros, al revés, experim en ta n tran sm utaciones polimorfas en intervalos muy pequeños de cam bios de los factores exteriores (el azufre). El descenso de la tem p eratu ra d u ran te el cambio de la estru c tu ra cristalin a d a lugar, por regla general, a u n a modificación que se distingue p o r un índice de coordinación más elevado del catión (por ejem plo, 8 en lugar de 6 p a ra el cloruro amónico (NH,C1) a la te m p e ra tu ra de 184°C), lo que v a acom pañado de u n a red u c ción del volum en y, por consiguiente, de un aum ento de la densidad (peso específico) y del índice de refracción. E n cambio, ol descenso de la presión debe favorecer la dism inución del Índice de coordi nación y, por consiguiente, determ inar un descenso de la te m p era tu r a de tran sm utación. Además, p ara algunas com binaciones tiene m u ch a im p o rtancia el quimismo del am biente: los medios m uy alcalinos, al form arse los silicatos con contenido de alúm inas, dan lu g ar a la dism inución del Índice de coordinación del Al (de 6 a 4). P a ra este tipo de com binaciones quím icas (por ejem plo, los carbonatos), el paso de u n a estru ctu ra a otra, cómo h a dem ostrado V. G oldshm idt, está relacionado con el fenómeno de la m orfotropía, es d ecir el cam bio de forma. P o r ejemplo, en la serie de los carbo n a to s (en tre paréntesis se señalan los radios de los cationes): MgCO3(0,74)— ZnCO3(0,83)— CaCO3(l,04)—SrCO3(l,20)— B aC 0 3 (1,33) se estab lece que los carbonatos anteriores a C aC 0 3 (que contiene catio n es m enores) se cristalizan en el sistem a trigonal, y los pos te rio re s a CaC'0 3 (con cationes de mayores dimensiones) se cris ta liz a n en el sistem a rómbico. En la propia com binación C aC 03, la relación e n tre rK :rA es ta l que según sean los factores exteriores p u e d e fo rm arse la calcita (sistem a trigonal) o bien la aragonita (siste m a róm bico). Dicho con o tras palabras, el carbonato de cal cio, q u e o cu p a u n a posición term inal de la transform ación morfotro p a , es dim orfo. En com paración con la aragonita, la calcita p o see u n a d en sidad y un índice de refracción inferiores. Cuando d ic h a m odificación de la sustancia cristalina, supongam os m odifi cación «, posee la propiedad de tran sm u tarse en o tra modificación, d ig am o s m odificación /3 como consecuencia de un cam bio de las co n d icio n es ex terio res (por ejemplo, la tem p eratu ra) y volver a la
modificación %, al restablecerse las condiciones anteriores, suele decirse q ue son tran s im itaciones polim orfas enantiot ropas.1E je m p lo : la tran sform ación del azufre ct róm bico en azu fre m onoclínico y viceversa. 8 i el cam bio inverso no se produce, la transform ación se denom ina monotropa. Como ejem plo de tran sfo rm ació n monotro p a nos puede serv ir la tran sm u tació n de la a ra g o n ita róm bica (CaC03) en calcita trigonal (al calentarse). E n la n atu ra leza no son raros los casos de e x iste n c ia sim u ltá n e a de dos m odificaciones, incluso u n a al lado de la o tra , en las m ism as condiciones físico-quím icas (por ejem plo, la p irita y la m arc asita, la calcita y la arag o n ita, etc.). P o r lo visto, el trá n s ito d e u n a m odi ficación a la o tra, m ás estable, se h a detenido debido a c iertas c a u sas, y la su stan cia quedó en estado metaestable (o lábil) análogo a la existencia de líquidos superenfriados. Cabe su b ra y ar que en com paración con las m odificaciones inestables, las estables p o see n : 1 ) m enor tensión del vapor, 2 ) m enor solubilidad y 3) p u n to de fusión m ás elevado. Fenóm enos de destrucción de las estructuras cristalinas. L as p a r ticularidades m ás im p o rtan tes de las e stru c tu ra s cristalin as de los m inerales son la disposición regular y el estad o rig u ro sa m e n te equilibrado de las unidades que los con stitu y en . Sin em bargo, b a s ta crear unas condiciones en las que se a lteran las fuerzas de cohesión in te rn a de las unidades estru c tu rales p a ra qiie la su sta n c ia cris talina, con su e stru c tu ra espacial rigurosam ente o rd e n a d a se co n v ie rta en u n a m asa am orfa, d esp ro v ista de e s tru c tu ra c ris ta lina. U n b rillan te ejem plo en este sentido nos ofrece el m ineral llam ado ferro b ru cita (Mg, Fe) [O H ],, que contiene en calid ad de m ezcla isom orfa h a s ta un 36% (de su peso) de p ro tó x id o de hierro. E n estado fresco, este m ineral, al ser e x tra íd o d e las g ra n d es p ro fu n d id ad es de las m inas, es a b so lu tam en te incoloro, es tr a n s p a re n te y tien e u n brillo vitreo. Al e s ta r unos c u a n to s d ías al aire libre sus cristales cam bian poco a poco d e color, a d q u ie re n u n a coloración am arillo-áurea, luego p a rd a y, p o r fin, se v u elv en m a rró n oscuro, m anteniendo su fo rm a cristalin a e x te rio r2. E l análisis quím ico m u estra que casi todo el hierro b iv a le n te se co n v ierte en triv a le n te (es decir, se produce la oxidación) y la investigación rad io m étrica no acusa vestigios de e s tru c tu ra cristalin a. L a o x i dación del hierro alteró las fuerzas de cohesión in te rn a s de la red cristalina, lo que tu v o por consecuencia la d esorganización de la e stru c tu ra de la sustancia. Lo que ocurre con la fe rro b ru c ita en el m edio o x id a n te a la te m p e ra tu ra y presión hab itu ales puede o c u rrir con o tro s m inera1 D el griego “ e n iin tio s” , o p u e sto y “ tr o p o s ” , c am iiio , tra n sfo rm a c ió n . * L n b ru c ita q u e no contien o h ierro os b a s ta n te esla lilc on s e m e ja n tes condiciones.
los s o m e tid o s a te m p e ra tu ra s y p resiones m ás a lta s , com o se ha e s ta b le c id o y a en v ario s casos. So h a n e s tu d ia d o fenóm enos m u y in te re s a n te s en m in e ra le s q u e c o n tie n e n tie rra s ra ra s y elem en to s ra d ia c tiv o s (o rtita , ferg u s o n ita , a e sc h in ita , etc.). E n ellos ta m b ié n se e sta b le c e m u y a m e n u d o . p e ro no siem pre, la conversión d e la s u s ta n c ia c r is ta lin a en a m o rfa , la cual, com o se supone, se d eb e a los ra y o s a lfa d u r a n te la d e sin te g ra c ió n ra d ia c tiv a 1. E sto s m inerales m o d ificad o s, d e asp e c to v itre o , q u e no p erte n ece n al siste m a cúbico, so n isó tro p o s ó p tic a m e n te y no m an ifiestan difracció n d e los ra y o s X , es d ecir, se p o r ta n com o cuerpos am orfos. A dem ás, en este caso se p ro d u c e u n a h id ra ta c ió n p arcial d e la su stan cia. B ro g g er d en o m in ó m etam ictos a ta le s cuerpos. P a r a co n firm a r los fenóm enos d e d e sin te g ra c ió n d e los m edios c rista lin o s se pu ed en c ita r v ario s ejem plos an á lo g o s q u e s irv e n d e ilu s tra c ió n de la form ación de m asas coloidales o a m o rfa s. E m p e ro , 110 cab e p e n sa r que estas n u e v a s fo rm a cio n es r e p re s e n ta n u n a fo rm a esta b le de ex isten cia d e las su sta n c ia s. Se co n o c en n o p ocos ejem p lo s de reag ru p a m ien to sec u n d ario d e la s u s ta n c ia co n fo r m ació n d e nuevos cuerpos cristalinos estab le s e n las n u e v a s c o n diciones. Así, se conocen los “ cristales d e ilm e n ita ” (F e ” T i 0 3) q ue, estu d iad o s al m icroscopio, re s u lta n c o n stitu id o s p o r la m ezc la d e dos m inerales: la h e m a tita (F e 20 3) y el r u tilo ( T i 0 2). P o r lo v is to , desp u és de la form ación de la ilm e n ita , e n c ie rto p e río d o de la v id a del m ineral, b ajo la in flu en cia de u n ca m b io d el ré g im e n d e ox ígeno, se creó u n am b ien te d e in te n s a o x id a c ió n , lo q u e tu v o p o r co n secu en cia la conversión d e lF e 2+ e n F e 3+ a c o m p a ñ a d a d e la d e s in te g ra c ió n de la e s tru c tu ra c rista lin a y el re a g ru p a m ie n to g ra d u a l d e la su stan cia y la form ación de la m ezcla d e m in erales e s ta bles. E x a c ta m e n te de la m ism a m an era, p o r ejem p lo , se h a n o b se r v a d o casos de form ación co n ju n ta de la tilita (P b S n S 2), la g a le n ita (PbS) y la c a site rita (S n 0 2), in te rp e n e trá n d o se los u n o s con los o tro s , p ero m anteniendo la e s tru c tu ra la m in a r-g ra n u la d a del a g re 1 P a r a lo g ra r el estad o am o rfo e n e sto s casos n o b a s t a l a so la r a d ia c tiv id a d del m in e ra l, sino q u e se n e c e sita n , a d e m á s, d o s c o n d ic io n e s: 1) la s u s ta n c ia c rista lin a su rg id a in icia lm e n te d e b e p o se e r u n a d é b il e s t r u c tu r a ió n ic a q u e a d m ita u n cam bio de a g ru p a c ió n o la h id ró lisis; ta le s m a lla s , se foj-m an p rin c ip a lm e n te d u ra n te la co m b in a c ió n d e b ases d é b ile s c o n a n h íd r i d o s d é b ile s; 2) la m a lla debe c o n te n e r u n a o m á s v a rie d a d e s d e io n es c a p a c e s d e c a m b ia r d e c a rg a fácilm en te (por ejem p lo , iones d e tie rra s ra r a s ) o in clu so c o n v e r tir s e en á to m o s n e u tro s (form ación d el flú o r a tó m ic o e n la f lu o r ita b a jo l a in flu e n c ia d e em an acio n es ra d ia c tiv a s d esd e fu era ). E l s a b io so v ié tic o V . G o ld sh m id t p re s e n ta el p ro p io p ro ceso d e d e s in te g r a c ió n c o m o u n a re a g ru p a c ió n de l a su s ta n c ia . P o r eje m p lo , la c o m b in a c ió n V N b 0 4 se c o n v ie r te en u n a m ezcla de ó x id o s m icro d isp erso s: Y „ 0 3 y N b .O ,. C o n e s a c o n c e p c ió n se c o m p ren d re p o r q u é n o se c o n v ie rte n e n s u s ta n c ia s a m o r f a s la s c o m b in a c io n e s sim p les co m o la T h 0 2 (th o ria n ita ), o la s sale s d e á c id o s f u e r te s c o n b ase s déb iles, com o p o r ejem p lo la (Ce, L a . . . . ) P 0 4 írn o n acilu ).
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gado, c a ra c te rís tic a p a r a Ja tilita . AJ p a re c e r, d e b id o al a u m e n to en c ie rta fa se d e la co n c e n tra c ió n del o x íg en o en el m ed io d a d o , el e sta ñ o , sien d o m u y afín al oxígeno, se s e p a ró d e la m a s a m in eral in ic ia lm e n te h o m o g én ea en fo rm a d e óx id o , y el p lo m o a d q u irió la fo rm a de co m b in ac ió n su lfu ro sa in d e p e n d ie n te . Los coloides1. A dem ás de las fo rm a cio n es e v id e n te m e n te c ris ta lin a s, c u y a n a tu ra le z a c ris ta lin a se n o ta fá c ilm e n te a sim p le v is ta o con a y u d a del m icroscopio, son m u y co m u n es en la c o rte z a te rr e s tre los coloides. Se lla m a n coloides los siste m as h e te ro g é n e o s d isp e rso s2, in te g ra d o s p o r la “fase d isp ersa ” y “m edio d isp e rsa n te ”. L a fase d isp e rsa en estos siste m as e s tá re p re s e n ta d a p o r m in ú s culas p a rtíc u la s d e c u a lq u ie r s u s ta n c ia p u lv e riz a d a s en u n a m a s a c u a lq u ie ra (m edio d isp ersa n te ). L a s d im en sio n es d e la s p a r tíc u la s de la fa se d isp e rsa oscilan a p ro x im a d a m e n te e n tr e 1 0 0 y 1 m // (desde 1 0 “ 4 h a s ta 1 0 ~ 6 m m ), es d e c ir m u ch o m a y o re s q u e Jas d i m ensiones d e los iones y las m oléculas, p ero, al m ism o tie m p o son ta n p e q u e ñ a s q ue no se d istin g u e n al m icro sco p io c o rrie n te . C ad a p a r tíc u la p u e d e c o n te n e r h a s ta m u ch o s m iles d e iones o m o lécu las de la co m b in ació n d a d a ; en las p a rtíc u la s sólidas, los io n es o las m oléculas fo rm a n u n a e s tru c tu r a c ris ta lin a , es d ecir, e s ta s p a r tícu las c o n s titu y e n d e hecho m in ú scu las fases c rista lin a s. E l esta d o d e la fase d isp ersa y d el m edio d is p e rs a n te p u e d e se r d is tin to (sólido, líq u id o , gaseoso), con la p a r tic u la rid a d d e q u e p u e d e n d a rse las m ás d iv ersas co m binaciones d e d ich o s esta d o s. Al se ñ a la r con la le tr a in icial el e sta d o d el m edio d is p e rs a n te y con le tra s m in ú scu las el esta d o d e la fa se d isp e rs a c ita re m o s los e je m plos sig u ien tes: G + s: G + l: L + s; L + g: L - f 1: S + l: S -f s : S + g:
h u m o d e ta b a c o ; h o llín n ie b la a g u a s a m a rilla s d e tu r b e r a ; lim os m e d ic in a le s m a n a n tia le s su lfu ro so s; e sp u m a em u lso id es típ ic o s (p o r e je m p lo , leche) crista le s d e a z u fre n a tiv o c o n b e tu n e s líq u id o s d is p e rso s e n ellos c a lc ita r o ja co n ó x id o d e liierro fin a m e n te d is p e rs o e n e lla m in erales d e c o lo r b la n co -lech e, q u o c o n tie n e n g a se s
L os coloides se d iv id en en soles y geles. L os soles típicos, d en o m in ad o s ta m b ié n solu cio n es coloidales o pseudosoluciones, son form aciones en las q u e el m ed io d is p e rsa n te p re d o m in a m ucho so b re la fase d isp e rsa (p o r ejem p lo , el h u m o de ta b a c o , las ag u as ferro sas a m a rillo -p a rd a s, la leche). A sim ple 1 D el g rieg o “ K o lla ” , co la, g o m a ; “ c o lo id e ” , p a re c id o a la cola. * L a d isp ersió n sig n ifica e n e ste caso e l e s ta d o d e la s u s ta n c ia en lo rm a de m in ú sc u la s p a rtíc u la s . E l g ra d o d e d is p e rsió n d e p e n d e d e la m a g n itu d d e d ic h a s p a rtíc u la s .
4?
v ista , d ich as soluciones parecen a b s o lu ta m e n te h o m o g é n e a s y, m u ch as veces, tran sp a ren tes, sin diferenciarse en n a d a d e las v er d a d e ra s soluciones (iónicas o m oleculares). E n los soles d o n d e el m edio d isp ersa n te (“el d iso lv en te” ) está re p re se n ta d o p o r el agua, las p a rtíc u la s de la fase dispersa p asa n fá cilm e n te p o r los filtro s co rrien tes, pero no atrav iesan las m em b ran as an im ales. S i sus d i m ensiones p asa n de 5 m ¡x, no cu esta tra b a jo lo calizarlo s a l .u ltra m icroscopio con ay u d a del llam ado cono lum inoso d e T y n d a ll, que se fo rm a m ed ian te la luz lateral de u n vaso especial d e v id rio lleno de solución coloidal. El efecto es to ta lm e n te an álogo al q u e se o b serv a h ab itu alm en te en u n a sala obscura cu an d o se m ira u n haz lum inoso proyectado por u n a lin te rn a: en u n cono lu m in o so se ven las p artíc u la s de la fase dispersa en m ovim iento b ro w n ia n o , lo que no se o bserva nunca en las verdaderas soluciones, e x c e p to las de alg u n as com binaciones orgánicas con m oléculas m u y grandes. E n los geles, la fase dispersa está re p re se n ta d a en u n a c a n tid a d ta n considerable que las d istin tas p a rtíc u la s d isp e rsa s p arece n ag lu tin arse unas a las o tras form ando m asas v itre a s, g elatin o sas, p arecid as a la cola. E n estos casos, el m edio d is p e rs a n te parece o cu p a r el espacio que queda entre p artícu las dispersas. C om o e je m plo de geles nos sirven: el hollín, el b arro , el óp alo (la gel de sílice), la lim onita (gel de hidróxidos de hierro), etc. Según sea la n atu ra leza del medio d isp ersa n te se d istin g u e n : hidrosoles e hidrogeles (el medio d ispersante es el a g u a ), ae ro soles y aerogeles (eí medio dispersante es el aire), pirosoles y pirogeles (el m edio dispersante es alguna fusión), cristalo so les y cristalogeles (el m edio dispersante es alguna su sta n c ia c rista lin a ), y así sucesivam ente. Los m ás com unes en la corteza te rre stre son los hidrosoles, los cristalosoles y los hidrogeles. E n lo sucesivo sólo h ab larem o s d e ellos. E l m edio m ás sencillo de obtener hidrosoles es el p ro c ed im ie n to mecánico, m ediante la pulverización fin a por uno u o tro m étodo h a s ta lograr las dim ensiones de la fase dispersa en el ag u a. E n la n a tu ra le z a se form an sistem as dispersos finos y gruesos en el proceso de rozam iento y fricción de las rocas y m inerales b a jo el efecto de fuerzas m otrices (corrientes de agua, glaciares, d e sp la z a m ien tos tectónicos, etc.). Sin em bargo, el principal papel en la form ación de las soluciones coloidales naturales corresponde a las reacciones quím icas en m edios acuosos, q u e d an lugar a la condensación de las m oléculas: o x id a ción, reducción y, sobre todo, reacciones d e desin teg ració n de in te rc a m b io , lín la parte más superficial de la c o rte za te rre stre ta m b ié n desem peña un im portante papel la activ id ad v ita l d e los o rg a n ism o s (procesos bioquímicos). E s im p o rta n te señalar que las partículas dispersas en las solu cio n es coloidales tienen carga eléctrica, lo que es fácil d e o bservar al h a c e r p a s a r la corriente por éstas. 1-21 signo de la carg a es el niis-
m o p a r a to d a s las p a rtíc u la s del coloide, g ra cias a ío cu al, al repelerse u n a s de las o tra s , se h a lla n en e s ta d o suspenso en el m edio d is p e rs a n te . L a ap a rició n de la carg a se a t r i b u y e a la ad so rció n de unos u o tro s iones e x is te n te s en las soluciones p o r las p a r tíc u las d isp ersas. E n este p ro b lem a cabe d e te n erse con m ás detalles. lo m e m o s , a títu lo de ejem plo, u n a p a r tí c u la d is p e rs a só lid a de A gB r. A p esa r de sus d im en sio n es u ltram iero scó p icas, d eb e p o see r u n a e s tr u c tu r a c rista lin a com o la re p re se n ta d a e n fo rm a e sq u e m á tic a en la fig. 7. C ada u n o d e los ca tio n e s d e A g1+ y d e los a n io nes d e B r 1- d e n tro d e d ic h a m alla se h a lla ro d e ad o d e 6 io n es d e c a rg a c o n tra ria : 4 en el plan o del d ib u jo , u n o so b re el io n d a d o y u n o d e b a jo d e él. Así los iones in tern o s d e la p a r tíc u la d is p e rs a e s t á n p le n a m e n te s a tu ra d o s d e valencias. M uy o tr a co sa o c u rre con los io n es d e la z o n a p eriférica de la m alla c rista lin a . D e l m ism o m o d o se p u e d e calc u lar fácilm en te q u e la m a y o ría d e los iones e x te rn o s e n la c a ra p e rp e n d ic u la r al plan o del d ib u jo se s a tu r a sólo m e d ia n te los 5 iones d e signo c o n tra rio (3 en el p la n o d el d i b ujo, u n o p o r en cim a y uno p o r d eb a jo del plano). P o r co n sig u ien te, los iones d e A g y B r situ ad o s en la su p erficie p la n a d e la p a rtíc u la d isp e rsa tie n e n u n a 1 /6 de v alen cia no sa tu ra d a , y en las a ris ta s p o see n 2 / 6 , m ie n tra s los iones an g u lares llegan a poseer a ra zó n de 3/6 d e v ale n c ia no s a tu ra d a . E s ta c arg a re m a n e n te , no co m p en sad a, es p re c isa m e n te la q ue condiciona la adsorción d e c ie rta c a n tid a d de iones d e brom o o p la ta co m plem entarios, q u e se m a n tie n e n cerca d e la su p erficie de las p a rtíc u la s dispersas b a jo la fo rm a d e la lla m a d a c a p a difusa. E n la p rá c tic a , el coloide A gB r se o b tie n e m ezclando las so lu ciones AglSTOj y K B r, donde se p ro d u ce la sig u ie n te reacció n : A g N 0 3 + K B r = A g B r-f-K N 0 3. Si se m ezclan e sta s soluciones en c a n tid a d e s eq u iv ale n te s se form a el p re c ip ita d o c rista lin o A gB r (pero no coloide). Si el n itra to d e p la ta se v ie rte en ol b ro m u ro de p o tasio se o b tien e un sol cuyas p a rtíc u la s d isp e rsa s d e A gB r ad q u ie re n u n a carg a n eg a tiv a debido a la ad so rció n d e los iones de B r 1 -. Si se ju n ta n dos com puestos en ord en inverso, las p a rtíc u la s d isp e rsa s d e A g B r ab so rb en los catio n es d e A gl+ y ad q u ieren u n a c a rg a p o sitiv a . .Para fo rm arse u n a id ea m ás cabal d e los hidrosolos y la edtructu r a de las fases disp ersas b a s ta ver su c a ra c te rís tic a desde el p u n to tío v ista d e la electroquím ica. E n la fig. 8 e s tá re p re se n ta d o el e sq u e m a d e u n a p a rtú ula coloidal en un m edio d isp ersa n te (acuoso) (pie contieno iones d<> N a 1 + , K 1+, C a2+, Mg2+, Cl1 -, [SO,,]2- y o tro s que so onoiionlran
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F ig . 8. E sq u e m a d e Itt e stru c tu ra de u n a p artícu la (fase) dispersa en a n a d i so lu ció n acu o sa q u e contiene electrólitos. E n ta p a rte derecha se m uestran cationes y aniones hidratados y Jas moléculas de H ¡0 o rie n ta d a s respectivam ente, i — núcleo de la fase dispersa de la e stru c tu ra cristalina: 2 — aniones en la e stru c tu ra cristalina de la partícula dispersa; 3 - cationes en dicha estruc t u r a ; 4 — aniones de los ángulos y de las aristas con cargas residuales no com pensadas; í> — Iones adsorbidos del enjam bre Iónico en torno de la partícula dispersa; 6 — dipolos de las m o léculas H , 0 n eutras eléctricam ente, representados de un modo convencional.
h a b itu a lm e n te en Jas agua» del subsuelo, más o menos ricas en saleB d isueltas. L a propia partícula dispersa, lo mismo que en el caso a n te rio r, se m uestra bajo la form a de fase cristalina, donde en los p u n to s angulares debe haber una saturación incom pleta de v alen c ia. P o r consiguiente, en estos salientes se acum ularán los io n es ad so rb id o s, en el caso nuestro los cationes N a1+, K l +, JVH\+, M g 2 + , C a2+, que cargan la partícula dispersa positivam ente y for m a n la c a p a difusa. L o s an io n es que se hallan en los ángulos de la red ejercen su in flu jo no sólo sobre loe iones de Ja solución, sino tam bién sobre la s m o léculas del ag u a eléctricam ente neutras. Como veremos más 50
H
adelante, la molécula H2() es un dipolo de estructura original. Se la puede im aginar en forma de un ion de oxigeno O2 -, cuya carpa ne gativa se neutraliza por los 2 protones de H l+ insertados en él. Ambos protones se colocan a un misino lado (partiendo del centro del ion de oxígeno) cargado positivam ente, m ientras que el lado opuesto tiene carga negativa. Tal estru ctu ra perm ito a la molécula HoO orientarse de un modo muy determ inado (fíg. 8 ): ol Jado opues to a los dos protones H 1+ se atrae hacia los cationes. Como las moléculas de H 20 , eléctricam ente neutras, no neutralizan la carga de los cationes, que influye sobre ellas, ésta sigue propagándose a las otras moléculas de H.O próximas, que tam bién se orientan. Así, en torno de la partícula dispersa se establece todo un e n jam bre de iones y moléculas orientadas de H20 (fig. 8 ). Jíl espesor de la capa acuosa depende del género de los cationes hidra tados (que retienen moléculas de H ,0 ). Los que más intensam ente se h idratan son los cationes de los metales alcalinos. P o r ejemplo, un ion de N a1+ es capaz de retener en un medio acuoso de (50 a 70 moléculas orientadas de H¡¡0, m ientras que Caa+ sólo es capaz de retener como máximo 14 moléculas de HjO. Cabe señalar que en algunos casos, bajo el efecto de los ácidos, los cationes de la capa difusa pueden ser sustituidos por los anio nes, por ejemplo, Cl1 -, [S04]2 -, etc. Los últimos, lo mismo que los cationes, pueden ser hidratados. Sin embargo, la orientación de las moléculas del agua será en este caso inversa a la que se observa en el caso de los cationes (v. la p arte derecha de la fig. 8 ). De todo lo dicho se pueden sacar las siguientes conclusiones: 1 . L a fase dispersa cargada desde el punto do v ista electro químico puede considerarse como un ion grande (“ nuioroion”) capaz de desplazarse en la dirección de uno u o tro electrodo (electrofóresis) en los soles al pasar por ellos la corriente eléctrica. 2 . E l medio dispersante no es para la fase dispersa un disol vente en el sentido común de la palabra, aunque puede contenor, y generalm ente contiene, unan u otras com binaciones disociadas en iones. 3. Los cationes de la capa difusa pueden ser sustituidos por otros, siem pre que, debido a cualquier causa, cam bien la compo sición y la concentración de los electrólitos on el medio dispersante. L a sustitución recíproca o el desplazam iento do unos iones por otros en los coloides adsorbentes se produce do acuerdo con la ley de acción de las masas. Los fenómenos descritos do las valencias no saturadas en la superficie de las partículas dispersas y la consecuente adsorción de cationes o aniones do la disolución deben, indudablem ente, lener lugar on los otros grandes cristales o granos cristalinos. Pero, si abordam os este problem a desdo el punto do vista do la energé tica do los fenómenos, notarem os la colosal diferencia que existe entre los verdaderos cristales y las fases dispersas. 51
D ado que los fenóm enos de adsorción en los coloides coinciden con los lím ites entro las lases dispersas y el m edio dispersante, p a ra ex p resar la en erg ía su m aria to ta l de la superficie de la su stan cia, rev iste p a rtic u la r im p o rta n c ia la su perficie to ta l de las p artícu las dispersas en Ja u n id a d de volum en. E s ta superficie, d enom i n a d a superficie específica, crece v ertic alm e n te F ig . 9. C u b o dividido en la m edida en que a u m e n ta el grado de en o c h o cu b o s pe- dispersión de la sustancia. E sto no es difícil queños. dem ostrar. A d m itam o s un cristal cúbico de cualquier m ineral con u n a a r is ta e q u iv a le n te a 1 centím etro. L a superficie to ta l será igual a 6 cm 2 (la superficie específica es 6 ). Si dividim os este cubo en ocho p a rte s (com o se ve en la fig u ra 9), la superficie to ta l de los ocho cu b o s p eq u eñ os será de 1 2 cm 2, y al dividir en cubos pequeños con a r is ta de 1 m m , la superficie to ta l será de 60 cm 2. Si seguim os d iv id ie n d o h a s ta lograr cubos con a rista de 1 m fi, es decir, h a sta lleg ar a las dim ensiones de la fase coloidal dispersa, la superficie t o t a l a lc a n z a rá 6 .0 0 0 m 2, siendo el volum en to ta l de la m asa igual a 1 cm 3 (es decir, la superficie específica será equivalente a 6 - 1 0 7). E n este caso, el núm ero de cubos pequeños será de 1021. D e e s ta m an era, e n tre la superficie específica x y las dim ensio nes d e los g ranos y tenem os u n a razón proporcional in v ersa
0
e x p re s a d a m e d ia n te la fórm ula sim ple: x = —. E s ta razón se re-
y
p re s e n ta fácilm ente e n íorm * gráfica (fig. 1 0 ). D e los d a to s aducidos se infiere que p a ra los sistem as m acrocrista lin o s, la superficie específica y, por consiguiente, la energía su p erficial, tien en u n a im portancia ta n insignificante que, p rá c tic a m e n te , p u ed e despreciarse. E n los sistem as coloidales, esta e n e rg ía a d q u iere u n a im portancia excepcional. P recisam ente, g ra c ia s a ello, to d a u n a serie de propiedades físicas y quím icas de las fo rm acio n es coloidales, de gran utilidad práctica, se distinguen se n sib le m e n te de las propiedades que poseen las sustancias cris ta lin a s gruesas. L o s fenóm enos de difusión en las disoluciones coloidales se m a n ifie s ta n m ucho m ás débilm ente que en las disoluciones v er d a d e ra s , lo q u e se debe a las m ayores proporciones de las p a r tí c u la s d e la fase dispersa en com paración con los iones, lis ta cir c u n s ta n c ia consiste en que las m asas m inerales form adas a p a rtir d e d iso lu cio n es coloidales poseen frecuentem ente una e stru c tu ra v u n a co m posición m uy heterogéneas. Crintaloftolea o disoluciones cristalinas coloidales, es decir, me d io s c ris ta lin o s típicos que contienen cualquier sustancia en form a d e la s e d isp e rsa , se constituyen m uchas veces debido a la crista-
l ' i g . 10. C u r v a d e lu r e l a c i ó n e n t r e l a s « l i m e n . s i o n e s i l e l o s " r a n o s (»/) y l a s u p e i - l i r i e e s p o e i -
fictt (x).
lización de hidrosoles. El proceso de su form ación p u ed e co m p a rarse con la cristalización (transform ación en hielo) del a g u a t u r bia, es decir, del ag u a que contiene p artíc u la s dispersas en s u sp e n sión. E l hielo constituido de este m odo será tu rb io , es decir, co n te n d rá la m ism a fase dispersa que te n ía el agua. D icho con ot ras p alab ras, este hielo será un cristalosol. F ig u ran en tre los cristalosoles, a n te todo, los m inerales de color que se observan h ab itu al m ente en fo rm a de cristales tra n sp a re n te s incolores. T ales son, por ejem plo, la c a rn a lita rojiza, la b a r ita ro ja (m erced a las mezclas de óxido de hierro en fase dispersa), la cal cita negra, cuyo color se debe, en ciertos casos, a la dispersión fin a de sulfuros en ella, y en otros, a la presencia de su stan cias o rg á nicas, etc. Aquí deben incluirse el cuarzo blanco-lechoso, la calcita, etc., donde el papel de fase dispersa lo desem peñan los gases o líquidos en dispersión m uy fina, visibles m uchas veces en las p robetas finas al m icroscopio. Se en cu en tran a veces cristales de cuarzo, calcita y otros m inerales con e stru c tu ra cristalino-zonal debida a la alternación de zonas tran sp a ren tes, coloradas o blancolechosas. No cabe la m enor d u d a de que los cristalosoles tam b ién so en cuentran en tre los mineralos opacos. U na p ru e b a de ello ofrecen Jas mezclas de elem entos, ad v ertid as en los análisis q u ím ic o s y espectrales, cuya presencia no se puede ex p licar desdo el p u n to de v ista oristaloquúnico como resultado de m ezclas isom orfas. Talen son, por ejem plo, las mezclas de cobro en los cristales de p irita, las do oro en la pirita, la galenita, arsenopirita, ote. Las investigacio nes microscópicos do probetas pu lim en tad as do estos cristales, som etidas a gran aum ento perm iten ver m inúsculas inclusiones de calcopirita, oro nativo, etc., loque lineo su p o n er la presencia en (filos do partículas m icrodisporsas invisibles al m icroscopio corriente*. 1 El
p u d o r r e s o l u t i v o d o Ioh i n i c n m o o p i o B o o i t Í o i i I o h i n o d u n i o H o o im liL u h p a r U c u l u H d o r n o j i o r o H d i i n o n H i t í u o H n o ho a t l v i o r t o n t m h I j h o I u I o , c u a l q u i e r a q u o hoii l a u i n p l i t i o u o i ó n . íu y o
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Hidrogeles. Kn la* condiciones naturales, los hidrogeles se cons titu y e n frecu e n te m e n te a p a rtir de los hidrosoles m ediante la coagulación en m edio acuoso. El proceso de coagulación sólo se p ro d u c e cu an d o , por efecto de unas u otras causas, las partícu las d isp e rsa s pierden su carga y pasan a ser neutrales eléctricam ente. Kn e s te cano desaparecen la« fuerzas de repulsión de las partículas, é s ta s se ju n ta n p a ra form ar corpúsculos más grandes, d enom ina d o s poliiones, con u n a posterior precipitación bajo el efecto de la fu e rz a de gravedad. L a neutralización de las cargan de las partículas dispersas, que p ro d u ce la coagulación, puede lograrse m ediante distintos p ro cedim ientos : a) añadiendo electrólitos (disoluciones iónicas) a la disolución coloidal. Según sea la carga de la fa«e dispersa, la neutralización se d eb e rá a los aniones o a los cationes del electrólito; así es cómo se form an los limos en las desem bocaduras de los grandes ríos que a rra s tra n disoluciones coloidales; estas últim as, al en tra r en con ta c to con las aguas del m ar, ricas en sales disueltas, que desem p eñ an el papel de electrólitos, se som eten a la coagulación y se precip itan cerca de las orillas ; b) m ediante la neutralización recíproca de las disoluciones coloidales que contienen partículas coloidales de carga contraria, to m ad as en proporciones cuantitativas correspondientes; en con secuencia, resultan geles mixtos (por ejemplo, lim onitas ricas en sílice coloidal); c) m ediante la coagulación espontánea de disoluciones coloi dales, con el curso del tiem po, sobre todo, si en el sistem a se p ro d u ce u n a pérdida del medio dispersante (agua) debido a su evapo ración. E n este caso se produce, como es lógico, tam bién el aum ento d e la concentración de electrólitos en las disoluciones coloidales; a títu lo de ejem plo se podrían m encionarlas precipitaciones de limo en los lagos que se secan; d) m ed ian te la circulación de disoluciones coloidales por los cap ilares de las rocas. Las paredes de los espacios capilares, debido » ia elovada constante dieléctrica del agua, se cargan de electri cid a d n eg a tiv a m ediante los iones [OH]1-, lo cual condiciona la p re cip itació n de partículas cargadas positivam ente bajo la form a d e copos o eflorescencias, que se desprenden do las soluciones coloidales circulantes; como ejemplo de ello puede servir la “ ferrug in izac ió n ” d e las calizas y otras rocas, lo cual se expresa on la co lo ració n p a rd a debida a los copos de hidróxidos de hierro que so d e p o s ita en la superficie o en las grietas de la roca; e) d u ra n te los procesos de metasomatosis (sustitución) de u n a a u o tra s rocas, que entran fácilmente en reacción con las diso luciones quím icas aotivas de sales y la formación do disoluciones coloidales, las cuales so coagulan inm ediatam ente (por ejemplo, la 54
form ación de m alaq u ita a base de las ag u as ricas en su lfato de cobre en las calizas), etc. E n la bioesfera son frecuentes los geles d e origen orgánico. L a form ación de geles v a un id a, en m uchos casos, a la ac tiv id ad v ital de las bacterias. P o r ejem plo, se sab e y a q u e las llam adas ferro b acterias, al asim ilar las precipitaciones lim osas d e los lagos, d ep ositan p au latin am en te hidróxidos coloidales d e hierro (lim o nitas). Los coloides cuyas partícu las dispersas poseen la fa c u lta d de cubrirse con u n a capa de m oléculas de agua, se d en o m in an hidró filos, en los casos contrarios trá ta se de coloides hidrófobos. Los coloides hidrófilos se coagulan m ucho m ás d ifícilm en te que los hidrófobos. E n el caso de coagulación d e coloides hidrófilos se form an precipitaciones de geles m ucosas, g elatin o sas, parecid as a la cola. E n cam bio, Jos coloides hidrófobos d a n lu g ar, en la m ayoría de los casos, a geles bajo la form a de polvos o copos. Los geles, sobre todo los form ados a base de coloides hidrófilos, pierden con el tiem po fácilm ente el ag u a (el m edio d isp ersa n te ), es decir, se desh id ratan. Los hidrogeles ricos en a g u a poseen en el m om ento de su form ación una consistencia casi líquida. E n la m edida de la evaporación del medio d isp ersan te al aire libre, se hacen m ás rígidas y, por fin, sólidas y frágiles. Sin em bargo, el agua sólo puede elim inarse del todo m ediante la calcinación. Algunos geles, al añadirles un m edio dispersante, pueden in flarse (como la gelatina) y volver a tran sfo rm arse en soles. E ste proceso de transform ación de los geles en soles denom ínase peplización. E sto s geles se denom inan reversibles y e stán m uy a m p lia m ente representados en el m undo orgánico. En cam bio, casi to d as las formaciones coloidales inorgánicas pertenecen al g rupo do los geles irreversibles, es decir, los que no se tra n sfo rm a n en soles. Como es lógico, el fenóm eno de adsorción en los geles m a n tie ne su im portancia. E n m uchos casos tien e lu g ar la llam ad a adsorción selectiva. P o r ejem plo, las sustancias arcillosas poseen la facu ltad de adsorber preferentem ente los cationes d e potasio y de elem entos radiactivos, m ientras que el gel del dióxido d e m an g a neso adsorbe los cationes de J3a, Li, K (pero 110 ad so rb e los aniones), etc. De este modo, los coloides, como acabam os do ver, se d istin guen sustancialm ente por sus propiedades ta n to do las disolucio nes verdaderas corno do los sistem as de dispersiones gruesas (con partículas mayores de 100 mju). E n los coloides no salón al prim or lugar las propiedades voctorialos de las redes cristalinas, ni las fuerzan de la afinidad quím ica, sino la gran energía superficial y las fuerzas eléctricas relacionadas con ella. Sin em bargo, entro las disoluciones coloidales y las verdaderas, existen transiciones p a u latinas, exactam ente iguales a las transiciones paulatinas hacia las dispersiones groseras.
55
V. O stw ald propuso el siguiente esquem a de los sistem as de d is p e rs ió n : S istem as d e dispersión *
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D isp e rsio n e s g ru esas
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Coloides
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D isoluciones v e rd ad e ra s
G rad o creciente de dispersión P a rtíc u la s > 100 in/i
de 100 a 1 m/i
■< 1 mií
Kste esq u em a se puede aplicar tan to a los sistem as líquidos com o a los sólidos. Kn la a c tu a lid a d , se ha determ inado con precisión que el estado coloidal es el estad o general de la m ateria, es decir, que cualquiera s u s ta n c ia puede obtenerse en form a coloidal. Cabe su b ra y ar que los coloides pueden formarse bajo las más diversas temperaturas y presiones y en las más distintas condiciones. D esde un p u n to de v ista estrictam ente teórico, los coloides sólidos no pueden considerarse como mineralos especiales indepen d ien tes, y a que son. de hecho, mezclas mecánicas de d istin tas su sta n c ia s (la fase dispersa y cl medio dispersante). Sin em bargo, seg ú n los caracteres lluram ente exteriores, es decir, desde el p u n to d e v is ta m acroscópico, no se distinguen en absoluto de los m inerales típicos. I I asi a ah o ra no se ha logrado determ inar la diferencia e n tre elloH y los m inerales en el sentido estricto de la p alab ra m ediante los m éto d o s m icroscópicos de investigación conocidos. P o r eso, en los cursos d e m ineralogía descriptiva, las formaciones coloida les se co n sid eran, de un modo convencional, como iguales a los m in erales típicos. A n tes, los coloides sólidos (geles) figuraban en tre los m in era les am o rfo s, y a (pie no se observaban como formaciones fanercv c ris ta lin a s (si no se lo m a en cuenta los cristalosoles). Sin em bargo) las in v estig acio n es roentgenom étricas de estas sustancias m uestran con frecu en cia (pie son cuerpos criptacristalinos y quo por eso no p u e d e n p erte n ece r a los cuerpos homogéneos amorfos, a pesar de p a re c c rlo m ucho por su aspecto. Lu re eristali/a cló n tle les geles. Se ha establecido quo los goles fo rm a d o s com o resu ltad o de la coagulación envejecen con el tiem po, es d e c ir, su com posición y su estru ctu ra experim entan ciertos cam bios q u e co n sisten, a n te todo, en el hecho de (pie la sustancia p ie rd e a g u a , es decir, se deshidrata. T alen so n , p or ejem plo, los ópalos, hidrogeles de sílice, muy c o m u n e s en la n atu ra leza . Los hidrogeles de sílico, ricos en agua, tie n e » u n a co n sisten cia gelatinosa, de m asa sem iliquida. Al perder, p o c o a po co , el a g u a , se van solidificando, adquieren u n a consisten c ia só lid a • vit rea o sem ¡opaca (‘ti la fractura, liste es precisam ente ol a s p e c to *|U<’ o frecen los ópalos que se encuentran en la naturaleza,
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pobres en agua en la m ayoría de los casos. Kstas formaciones se distinguen por su finísima porosidad, invisible incluso al micros copio. y sólo se puede ad v e rtir al ser teñidas con alguna sustancia orgánica. El agua que queda en ellas solo puede elim inarse m edian te el calentam iento. Kn el caso de deshidratación intensa en los goles ricos en agua surge una porosidad perceptible a sim ple vista, a voces se observa un agrietam iento de la masa o la form ación de figuras caracterís ticas para la desecación bajo la forma de redes, análogo a lo que se observa cuando se seca el barro en los charcos. La investigación de los geles típicos sólidos y som isólidos con ay u d a de los rayos X por cl m étodo de D ehye-Scherrer m uestra ■que m uchos no dan franjas de interferencia, m ientras que las for maciones coloidales envejecidas m anifiestan una estru c tu ra Canoro cristalina de la sustancia. Kn muchos casos so puede observa» este fenómeno al estudiar tales geles al microscopio. Kste es el caso, por ejem plo, de las num erosas estalactitas de carb o n ato de calcio. Como consecuencia de la recristalización, en el lugar de los ópalos (hidrogeles sólidos de sílice) se forman agregados criptocrislalinos de calcedonia deshidratada o cuarzo. Como ejem plo pueden servir las sílices y las ágatas. Los goles quo se han transform ado en a g re gados cristalinos granulosos so denom inan mctitcoloidcs. La esencia de la recristalización de los goles se expresa on la agrupación do las fases dispersas orientadas desordenadam ente en unidades m ayores con una estru ctu ra cristalina única. Kste fenómeno se conoce bajo el nom bre tío crixta/ización colectora. Dicho fenómeno expresa la tendencia regular do la sustancia a pasar al estado quo tenga la m enor superfioio especifica y. por consiguiente, la m enor energía superficial. .Muchas veces, sobro todo on los geles arriñonados, surgen a g re gados ile fibra delgada con disposición radial de los indiv iduos, bien visible on la fractura. Kn las partos periféricas do las cortezas, de las esferas y riñones do ciertos m inerales so observan en estos casos aristas cristalinas características on los ex trem os de los individuos (pie crecen radiatm onte. Son m uchos los factores quo influyen on la rocristalizacion do los goles. Los m ás im portantes son la te m p e ra tu ra y la presión, cuyo aum ento a<*elora ol proceso do rccrislulización. lis indudable tam bién el papel de las condiciones clim áticas: on las zonas do clima soco y eálido son m ucho más intonsas la doshidrataciou y la rooristulización do los hidrogeles form ados «mí la superficie (pie e n las zonas do clim a m oderado y húm edo. Como os lógico, tam bién os indiscutible la im portancia del tiem po, o sea, la duración do los procesos geológicos en los quo so produce la p au latin a tran sfo r mación do los goles en agregados fani'rocristalinos.
2. CAKAC TKRISTIÍ A QUIMICA Y FORMULAS l)K LOS MINCHALES Y a hem os hablado de que la m ayoría ab ru m ad o ra de los m ine ra le s q u e bc en cu en tran en la n atu raleza son com puestos quím icos. K n tre ellos se distinguen: a) com puestos definidos o fijos, sim ples y do b les v b) cuerpos de composición variable o indefinida. Son tam b ién m uy com unes las disoluciones sólidas o las llam a d a s mezclas isomorfas. De estas disoluciones sólidas verdaderas d eb en distinguirse las seudodisoluciones sólidas, análogo a lo que o cu rre con las disoluciones líquidas. P or fin, conviene exam inar con p artic u la r detalle los compues tos hidratarías, ya que en los últim os tiem pos se h a dado m ucha m ay o r precisión a este concepto. Compuestos definidos. Como se sabe, todos los com puestos qu í micos definidos obedecen rigurosam ente a la ley de la com posición co n stan te , expresada por las fórm ulas quím icas, a la ley de las proporciones m últiples y a la ley de las proporciones definidas que vincula la relación entre los com ponentes del cuerpo en cues- . tió n y sus relaciones en los otros tipos de com puestos. E sta s leyes se hallan en plena consonancia con el sistem a periódico de los elem entos de I). Mendeléiev, las leyes de la cristaloquím ica y la te o ría de la sim etría en los medios cristalinos. lis sintom ático que estos com puestos se distingan p o r to d a u n a serie de propiedades físicas específicas que se m anifiestan con to d a precisión en los gráficos físico-químicos de fusibilidad, solubilidad, conductibilidad eléctrica, dureza, peso específico, índice de re frac ción, etc. ! , o h compuestos químicos simples son: los óxidos (Cu 20 , MgO, l<'e20 3, Si 0 2, etc.) las diferentes sales oxigenadas (C aC 03, C aS 04, Y I’O^, Mg 2Si0 4, etc.), los sulfuros (NiS, FeS2, Sb 2S3, etc.), los haluros (NaCl, Agjir, C aF2, etc.), etc. La composición quím ica de los cuerpos puede expresarse de do s m odos: 1 ) en fórmulas em píricas y 2 ) en fórm ulas co n stitu ti v as o estructurales. Las fórm ulas em píricas se em plean para expresar la com posi ción de los minerales ya bien por medio de los elem entos que los co n stitu y e n (por ejemplo, JiaSO„, Na 3AlI'YNaAlSí 30 H, etc.), y a bien bajo la form a de com ponentes más simples que los integran (.B a 0 -S 0 3, 3NiiF*AIF 3, N a 2<)-Al20 3 .ftSi02, etc.), liste últim o tipo d e fó rm u las, aunque no responda al concepto m oderno de la nal urafeza d e los com puestos químicos, tiene la v en taja (le ser más fácil p a r a g ra b a rse en la m em oria la composición de los minerales. Los d a to s ofrecidos por la cristaloquím ica, basados en cl estu d io ro e n tg e n o estru ctu ra l de los minerales, introduce im portantes co rreccio n es en la expresión de las fórmulas de los com puestos más com plejos- E n v ista de (pie la m ayoría de las sustancias cristalinas 58
inorgánicas se d istingue por los enlaces iónioos do las unidades estru ctu rales, resulta im p o rtan te re fle ja re n las fórm ulas com plejas de com puestos quím icos estos elem entos e stru c tu ra le s (cationes y com plejos am ónicos) establecidos en los d iferen tes tipos de estru c tu ra s crista ¡i lias, i o s com plejos am ónicos se se p a ra n generalm ente d e los cationes por m edio de corchetes, com o por ejem plo. OafCO.,]. Ba[S().j], Na[AlSi 30 8], .\Ig 3[S¡20 5M 0 H ],. etc. ^ Kn m uchos casos, tales fórm ulas cristalo q u ím icas nos perm iten a d v e rtir unas u o tras propiedades físicas del com puesto. Se sabe, po r ejem plo, que las propiedades ó pticas (en p a rtic u la r, la doble refracción) dependen m uchas veces do la form a dol com plejo aniónico y de su o rie n ta c ió rt/L a presencia de aniones o rien ta d o s paralelam en te de form a plana [CO.,]2 - o |Si,(>5]2- en la e s tru c tu ra cristalin a d eterm in a un alto índice de doble refracción (lina an iso tro p ía ó p tica m uy acusada). Si el anión está re p resen ta d o por un grupo de form a isom étrica [SO.,]2- o por la arm a zó n [AlSi3(),]'~ desarrollado en el espacio m ás o menos regularm ente, tales m in e rales poseen h ab itu alm en te 1111 bajo nivel de doble refracción. La form a de los com plejos am ónicos se refleja m uchas veces tam b ién en el aspecto de los cristales: las micas, que se distin g u en por unas hojas aniónicas extendidas co n tin u am en te en dos direcciones, constan h ab itu alm en te de form as lam inares do cristales, m ien tras que los piroxenos, donde los aniones están representados por cadenas continuas orientadas en u n a sola dirección, e stán fo rm a das de cristales de aspecto prism ático. Compuestos dobles. A dem ás de los com puestos quím icos sim ples, existen en la n atu ra leza com puestos quím icos dobles, sobre todo sales dobles. Se denom inan sales dobles los com puestos lijos o definidos integrados por dos sales sim ples com binadas en p ro p o r ciones m últiples. E 11 la m ayoría de los casos, estas sales son d o bles a cu en ta de los cationes, más raram en te a cuent a do los aniones o de los cationes y aniones al mismo tiem po. A títu lo de ejem plo pueden citarse las siguientes: OaiVlg[(-O.,].,, K 3 N a|K 04]3, etc. La com paración de las fórm ulas do las sales dobles 111n eutra que los cationes integrantes, debido a la sensible diferencia do lo.s radios de sus iones, 110 dejan lugar a la su stitu c ió n recíproca, iso m orfa: Ca2+(1,04 A) y Mg2*■((•.74 A). K l + (I..T» A) y N a l + (0,«»8 A), etc. .Por esto n ada tiene de ex trañ o quo se dist ingan «le las sales sim ples integrantes por ciertas p articu larid ad es de las estru c tu ra s cristalinas y propiedades físicas. Cuerpos do composición variable. A In p ar fie lo.s com puestos fijos o definidos, existen no pocos cuerpos c u y a com posición 110 es fija, sino quo oscila en unos lím ites m ás o m enos considerables, dándose, la particularidad de que estas variaciones no se deben a mezclas mecánicas do o tras sustancias. l*or el contrario, la com po sición variable de los cuerpos se explica, desde el punió de vista eristaloquím ico, por la lim itada solubilidad d e los com ponentes de 5»
dicho cuerpo. Tales ((ilinaciones químicas se denom inan cuerpos d e com posición variable. K ntre los m inerales son b astante numerosos los cuerpos de com posición variable. Aquí cabe mencionar, ante todo, aquellas sales dobles donde las sales simples que las integran 110 m aniliestan isom orfism o com pleto, a pesar de poseer estructuras cristalinas análogas, debido a la diferencia esencial de los radios de los iones o debido a la variación de propiedades de polarización. E sta es la razón de que les sea inherente cierta fluctuación de la composición, por lo que sus fórm ulas químicas no correspondan estrictam ente a las relaciones estequiom étricas de los componentes. Las mezclas isomorfas de otros componentes se descubren en m uchos com puestos simples y complejos en cantidades insignii ¡cali los. Kntre ellas figura, por ejemplo, la esfalerita (ZnS), on la (pie el contenido «le hierro, como mezcla isomorfa, llega a unos cuantos por ciento. Otros ejemplos se mencionarán en la parte dedicada a la descripción de los minerales. Los cuerpos de composición variable no se distinguen por sus propiedades de las disoluciones sólidas y deben considerarse como tales, poro con una lim itada capacidad de mezcla de los componen10H.
Disoluciones sólidas (mezclas isomorfas). La propiedad que po seen las sustancias cristalinas de distinta composición para form ar mezclas de composición constantem ente variable de igual estruc tu ra cristalina se basa en m edida considerable en el isomorfismo, cs decir, on la capacidad (pie tienen los elementos p ara su stitu ir ol uno al otro en las combinaciones afines. Kn la quím ica física se ha establecido ya que el grado de misci bilidad de los componentes depende de factores externos, princi palm ente de la tem p eratu ra: bajo altas tem peraturas, la su stitu ción isom orla de los componentes se produce en intervalos mucho m ás grandes que bajo tem peraturas bajas. Kl primero a llam ar la atención en mineralogía, on lo que se roí iere a la dependencia entre el isomorfismo y las condiciones terniodinám icas, lia sido V. Vcrnadski, quien en 1910 señaló la exis ten cia de serios isomorfas de elementos químicos más amplias partí las formaciones mamnáticas de profundidad, (de elevadas p y /) en comparación con la eslora de las rocas metamórficits en la lito sfera (elevada p y mediana I) y con la esfera de meteorizaoión (bajos p y I). Kn la actualidad, las concepciones del isomorfismo sobre la base de los progresos de la cristaloquímica se han ampliado mucho. Kn las su stancias cristalinas de estructuras pertenecientes a un m isino tip o se distinguen dos tipos principales de isomorfismo: el i«oválenle y ol holerovalente. E l ¡.voiiiorfitwio isorulevta so distingue por la sustitución de los iones do idónlioa valencia en la estructura cristalina. Se manifiesta CO
am pliam ente cuando las propiedades y las dim ensiones tic los iones que se sustituyen m utuam ente se diferencian muy poco (la dife rencia de los radios iónicos no pasa del l-’0,, (leí radio menor). Tales son. por ejemplo, los cationes bivalentes (entre paréntesis se señalan las dim ensiones de los radios iónicos) Mg3 +(0,74). l'e 2 + (0.80). Xi 2 +(U.74). Zn2+(0.83). 3 ln 2 +(0.«)l). o t e . c a t i o n e s triv alen tes: Fe:1+(0.64). Cr3 +(0.(>4). AI3 +((*..’>7). etc. l-o mismo se refiere a los aniones (pie integran la e stru c tu ra d e las sustancias cristalin as: S2_(1.82). Sc'2~(l .93). etc. lint re los com puestos sim ples. cjue se distinguen por su isomorfismo perfecto, citarem os las series siguientes: .MgC( >s— FeCOa, CuS— CuSc, etc. C abe su b ra y a r cjue el núm ero de unidades estructurales es siem pre el mismo en la estru ctu ra cristalina du ran te la sustitución ¡socálente. E l isomorfismo heterovalente se dist inirue por el hecho do que en las estru ctu ras cristalinas se produce la sustitución de un ¡on por otro de igual m agnitud, aproxim adam ente, pero de d istin ta v alen cia, con la condición de que se compensen las c a rp ís en cualquier o tra pareja de iones que entran en la e stru c tu ra cristalina, de dicha sustancia y que se distinguen sensiblem ente ile los iones anteriores por sus dimensiones. Tal es, por ejem plo, cl conocido isomorfismo en la serie de las plagioclasas: NaSi^AK )¡¡—CaSUAUt >s. ■ Aquí el N a 1+ (0 ,S)8 ) se ve sustituido por cl Ca 2 + ( 1,
) por el ion AI3 +(0,57) de m enor valencia. Kn este (‘aso se m antiene el equilibrio electrostático general de la com binación. Al producirse el isomorfismo heterovalente, adem ás «le la compensación de la carga, desem peñan un papel decisivo las dimensiones de las unidades estructurales «pie se su stitu y e n recí procam ente: los cationes o los aniones, que deben ser de m ag n itu des más o menos iguales. Sin em bargo, el núm ero de unidades estructurales du rante la sustitución no se m antiene necesaria m ente en todos los casos. Por ejemplo, en las micas, en lugar d«> tres cationes bivalentes de .Mg (en coordinación senaria), pueden disponerse dos cationes trivalentes de A l(\lg;,— AU). Kl tercer lugar queda vacante. Como sabemos, los radios iónicos de lo.s grupos verticales del sistem a periódico de elementos crecen con el aum ento «l«'l núm ero de orden y dism inuyen en sentido horizontal con ol au m en to «leí núm7 )
Z r * ^ » ,S 2 )
c.i
K » * (l,3 3 )-S r* + (1 ,2 0 ) K b ’+(I,4Í)) —Ba*+(1,38) A l » * ( 0 , 6 ? ) - Ti« + ( 0 , 6 4 ) - N b s + ( 0 , 6 6 )
Kn efecto, en los com puestos naturales observam os con frecu en cia que los m inerales de litio, por ejemplo, contienen m ezclas isom orfas de m agnesio; los m inerales de m agnesio, m ezclas de escan d io ; los de sodio, mezclas de calcio; los de calcio, m ezclas de itrio , y así sucesivam ente. A dem ás en los iones complejos, el ion [S i04)4~ puede s u s titu ir se p o r los iones (A IO J5 -, [PO.,]3- v [SO.,]2- que poseen dim ensio nes idénticas o casi idénticas. Volveremos a señalar dichos ejem plos m ás de u n a vez d u ra n te la descripción de los m inerales. K ntre las disoluciones sólidas cabe distinguir, desde el p u n to de vista genético, dos tipos: 1 ) disoluciones sólidas v e rd a d e ra s y 2 ) pseudodisoluciones sólidas. 1 )ÍH<>luc.iono.x «olidas verdaderas, o mezclas isom orfas p erfectam ente hom ogéneas por su estru c tu ra cristalin a de dos o m ás sustancias en cualquier proporción sin form ar com binaciones quím icas. Pueden servir de ejem plo en este caso las disoluciones sólidas de oro y plata, los w olfram atos de m anganeso y hierro, lasplagioclasas, etc. Las propiedades quím icas y físicas de las disoluciones sólidas son ad itiv as, es decir varían gradual y regularm ente en la m ed id a en que a u m en ta el contenido del otro com ponente. Tales son, p o r ejem plo, las variaciones de Ja te m p e ra tu ra de fusión, del peso específico, de los índices de refracción, de la capacidad de reflexión, de la conductibilidad eléctrica, etc. Las variaciones d e to d as esas propiedades se expresan en los gráficos por m edio de líneas re c ta s (p a ra los pesos específicos) o curvas suaves (las te m p e ra tu ra s de fusión, las propiedades ópticas, etc.). E stas curvas son ta n c a ra c te rísticas p ara las series isom orfas que por el conjunto de las p ro p ie d ad es estu d iad as de cualquier especie m ineral d e te rm in a d a se pued e predecir su composición sin necesidad de recu rrir al análisis quím ico. P o r ejem plo, no es difícil de d eterm in a r d e este m odo, p a rtie n d o de Jos gráficos especiales, Ja com posición de la plagiociosu, estu d ian d o sus propiedades ópticas en las probetas p re p a ra da* p a ra el microscopio. K n tre ias disoluciones sólidas verd ad eras hay dos tip o s: I) disoluciones sólidas de sustitución (o disoluciones de prim er g én ero ) y 2 ) disoluciones sólidas intersticiales (o disoluciones do seg u n d o género). Ivas disoluciones sólidas de sustitución son p a rtic u la rm e n te c a ra c te rís tic a s p a ra Ioh m etales y las com binaciones iónicas. E n esencia, estas disoluciones consisten en que, en los com puestos de e s tru c tu r a s cristalinas análogas, los átom os o los iones de un co m p u e sto so su stitu y e n por otros (es decir, ocupan el lugar do «2
son
otros). Tales son. por ejem plo, las series iso m o rfas: Z nC 0 3 F eC 03. .M11WO4— FcW'Oj. etc. L as disoluciones sólidas intersticiales se distinguen por el hecho de que el segundo com ponente sólo se dispone en los espacios vacíos com prendidos en tre los átom os o los iones que constituyen la red cristalina del prim er com ponente. Las disoluciones sólidas de esta índole sólo pueden darse cuando las dim ensiones de los átom os (iones) de am bos com ponentes se diferencian m ucho. El ejemplo más característico de sem ejantes disoluciones sólidas puede ser Ja disolución de carbono en hierro, que se form a fácil m ente al darse elevadas tem peraturas y se descom pone en hierro y carburo de hierro (FejC) al enfriarse lentam ente. E n las fórm ulas quím icas de disoluciones sólida.s, los áto m o s o iones isomorfos se ponen entre paréntesis, separándose unos de los otros por medio de comas y distribuidos en orden decreciente: (Au, Ag), (Zn, .Fe)S, (Z 11, F e)C 03, (Fe, Aln)\V04, etc. Las mezcl;u< isomorfas de segundo grado 110 se señalan en la fórm ula en ab so luto o se escriben con caracteres más pequeños. Si en una sal doble uno de los com ponentes contiene mezclas isom orfas, la fórm ula se representará de la siguiente m anera: Ca(Mg, Fe)[C(.)3].>. Cabe añ ad ir que las disoluciones sólidas form adas bajo el efecto de elevadas tem peraturas 110 se m antienen al b ajar estos últim as; se som eten a una disgregación to tal o parcial, form ando com puestos más simples. P o r ejem plo, en el sistem a NaCl— KCl, estudiado experim entalm ente, estos com puestos, som etidos a altas tem peraturas, form an una serie continua de disoluciones sólidas. Sin em bargo, al enfriarse paulatinam ente h asta llegar a la tem p eratu ra am biente surgen en la m asa cristalizada pequeños corpúsculos de NaCl y KCl unidos con cierta regularidad. ¡Sus correlaciones cu a n titativ as dependen «le la com posición inicial de la disolución sólida. Los fenómenos de disgregación do disolucio nes sólidas se observan principalm ente en los casos de sustancial diferencia de las dimensiones de los iones que so su stitu y e n , o de sus propiedades, o por fin, cuando uno de los com puestos sufro, al b ajar la tem p eratura, una transform ación polim orfa. Lax pseudodwolucioncH .sólida.s se difieren «lo las verdaderas porque contienen mezclas m icrodisporsas de o tra s sustancias cuya presencia no puedo explicarse sobro la baso do las leyes de la cristaloquím ica. Como ejem plo «le las pseudotlisolucioiK's sóli das tenem os los cristalosoles (pág. 52), en p artic u la r, los m inera les Komiopacott de color, como, por ejem plo, el cuarzo «lo color de rosa, la calcita roja-, la esfalerita negra, etc., quo parecen ser com pletam ente homogéneos (tan fina es la distribución del pig m ento colorante en ellos). Sin embargo, no son raros los casos en los «pie las mezclas mecánicas en los minerales alcanzan dim ensiones considerables hasta ser visibles en las probetas al m icroscopio o in c lu s o m acros«3
oópicam onto. El origen de estas inclusiones puede ser d istin to : 1 ) oí cristal creciente ha captado sustancias ajenas (sólidas, lí q u id as o caseo sas); 2 ) se ha disgregado una disolución sólida y 3) se h a descom puesto un cuerpo químico bajo el efecto de los cam bios
A12[PÜ4J [UH]3-5 tí20 (wavolita), etc. Son los llam ados cristalohidratos que, según W erner, deben considerarse como “ com puestos com ijlejos", es decir, donde las m oléculas de agua, como unidades estructurales, se disponen en u n a coordinación d eterm in ad a en torno a ciertos iones, creando de este m odo algo así como iones complejos. Así, en la estru c tu ra cristalina del com puesto NiSO**6 HaO se ha establecido por vía de investigaciones roentgenom étricas que seis moléculas dipolares de H ,() rodean el catió n N i 2 + , orien tándose, evidentem ente, de un determ inado m odo respecto al catión (con dos protones H 1+ hacia periferia del ion com plejo). En v ista de que la m olécula JtI,0 es n e u tra eléctricam en te de por sí, el catión hidratado [N i(H 20 )6]2 + m antiene la carga N i2*. Por eso sería más justo representar la fórm ula quím ica del com puesto de la siguiente m anera: [N i(II 2t))0] [S 04]. R especto a la causa de la hidratación de los iones cu las redes cristalinas tratarem os m ás adelante (en la introducción o 1as sales oxigenadas). A quí sólo cabe señalar que la necesidad de hidratación de los iones tiene su justificación desde el p u n to de vista cristaloquím ica; p ara form ar estru c tu ras cristalina* e s ta bles a p a rtir de aniones de grandes dim ensiones, como, por ejem plo, los [SÓ,|]2~, los cationes N i2+ presentes en la disolución son d em a siado pequeños, debido a lo cual surge el afán de a u m e n ta r su volumen sin cam biar la carga. D e suyo se com prendo que la for mación de los cristalohidratos sólo puede ten er lugar en m edios ricos en agua y som etidos a bajas tem peraturas. D u ran te el calentam iento, los crisialohidrulos se d esh id ra ta n con facilidad to talm ente o en p arte a saltos, perdiendo periódica m ente u n a p arte de las moléculas de agua. 101 cam bio de e s tru c tu ra se produce m anteniéndose las relaciones racionales dol núm ero de moléculas de H 20 y del com puesto básico. P o r ejem plo, la calcantita CuS0.,-5H 20 , som etida a la deshidratación artificial fo rm a ol principio C'uS0 4-3H 20 , luego C uS0 4 -M 20 , y, por fin, (JnSO.,. E n este proceso cam bian a saltos los índices do refracción, el peso específico, etc. El agua so elim ina do los d istin to s com puestos a distintas te m p e ra tu ra s: algunos la pierden a la tem p eratu ra am biente (los sulfatos poli hidratados do cobre y de hierro), otros, a tem peraturas más elevadas e incluso a m ás de l()()uC. El agua Ubre presento en las masas m inerales se distingue por cl hecho de (pie no tiene participación d ire c ta on la e stru c tu ra do la sustancia cristalina de los minerales. Al calen tarse so desprendo poco a poco. So distinguen tres especies do ag u a libre: a) /eolítica, l>) coloidal y c) higroscópica. Ul agua /.eolítica debo su denom inación al grupo especial do minerales — las /eolitos — donde so m anifiestan inás claram ente las particularidades do su presencia. Se h a establecido quo las moléculas de agua, en este grupo de m inerales, no ocupan una 5 -
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posición e stricta m e n te determ inada en la estru c tu ra cristalina, sino que He disponen en las cavidades libres (a lo largo de los can a les, en los espacios com prendidos entre las capas, etc.). P o r eso es b a s ta n te lim itad a la “ solubilidad” del agua en ellos. E s in te re s a n te señ alar que la cantidad de agua en ellos puede v aria r sin que se a lte re la hom ogeneidad cristalina de la sustancia con un cam bio gradual de las propiedades físicas: del grado de transparencia, de los índices de refracción, del peso específico, etc. Es esto u n a p ru e b a de que el agua se encuentra en ellos, como si dijéram os, en estad o de disolución sólida. Al calentarse, el agua se evapora a las te m p e ra tu ra s de 80 —400 grados centígradps. Cabe n o tar que las zeolitas d esh id ratadas cuidadosam ente m ediante el calentam iento recobran la capacidad de absorber el agua al restablecerse sus anterio res propiedades físicas. El ag u a coloidal, como dim ana de su propia denom inación, es m uy com ún en los hidrogeles, donde se m antiene en la super ficie de las fases dispersas por las débiles fuerzas de enlace. E s de hecho un ag u a adsorbida, y su presencia no depende de la estru c tu r a del adsorbente (el propio adsorbente puede, n aturalm ente, co n ten er agua ligada j>or vías cristaloquímicas). U n ejem plo de ello nos ofrece el ópalo (hidrogel de sílice) SÍÓ2 -ag (aq son las p rim eras dos letras de la palabra latina “ a q u a ”, agua). T al desig nación del agua coloidal adoptada por ciertos autores es la m ás racional. El agua higroscópica (capilar) se m antiene en las pequeñas hendiduras, en los poros y en los polvos por las fuerzas de la te n sión superficial. En la m ayoría de los casos se elim ina fácilm ente m ed ian te el calentam iento hasta 1 0 0 —1 1 0 °C. No se puede t r a z a r u n a línea divisoria bien definida entre el agua capilar y la coloidal. A dem ás, debemos tener en cuenta las mezclas mecánicas del ag u a existentes bajo la form a de inclusiones gaseosas y líquidas ca p ta d a s por los cristales durante su crecimiento. E stán am plia m en te difundidas en muchos minerales. 3. PHOPJKDADK& FISICAS l)K LOS MIMíJiALES Y a se h a señalado que los minerales, como cuerpos físicos quo son, 7>oseen u n a gran diversidad do propiedades, como, por cjemplo, el color, la dureza, el brillo, el peso específico, etc. Según sea la com posición quím ica y la estru ctu ra cristalina, estas propieda des se m an ifiestan de distinta m anera en los diversos minerales. C a d a m in eral se distingue por algunos caracteres especiales quo p e rm ite n diferenciarlo siempre de los demás. M uchos m inerales pueden determ inarse con toda precisión s o b re la base del conjunto de propiedades físicas características, 66
sin ia m enor necesidad de recurrir a investigaciones m ás laboriosas, como, por ejem plo, el análisis quím ico, roentgenom étrico, etc. H ay que señ alar que m uchos m inerales poseen particularidades m uy específicas propias sólo de ellos y difíciles de a d v e rtir a prim era v ista o de describir. E sto se refiere, sobre todo, a los m atices del color, a la intensidad de la coloración, al carác te r de la fractu ra, del brillo, etc. Sin em bargo, poseyendo cierta expe riencia, la v ista se acostum bra a percibir estas p artic u la rid ad es características de los m inerales, que sirven luego de principales caracteres diagnósticos. E n la re m o ta an tig ü ed ad , cuando lo» hom bres no ten ían idea de la quím ica en general ni d e los elem en tos químicos en p articu lar, estos caracteres específicos d e los m ine rales eran y a bien conocidos y los “ conocedores d e m e n a s” id e n ti ficaban con la m ayor precisión los m inerales útiles que rep resen tab an cierto valor p a ra ellos. Ello no es razón, naturalm ente, p a ra pensar que así pueden identificarse todos los m inerales existentes en la n atu raleza. Muchos de ellos, p a ra ser identificados, requieren investigaciones m ás detalladas, reacciones quím icas cualitativas, u n a d e te rm in a ción m ás ex acta del peso específico, de las propiedades ó pticas, mecánicas, etc. Las masas m inerales constituidas por pequeños granos se estudian en preparados especiales (probetas) al m icros copio. M uchas veces, en los casos en que el análisis espectral ac u sa la presencia de mezclas de m etales ta n valiosos corno el cobalto, el indio, el cadmio, el litio, el cesio, etc., de enorm e im p o rtan cia industrial, incluso cuando su concentración es insignificante, hay que recurrir al análisis químico. En la investigación de las form a ciones m inerales criptocristalinas es indispensable asim ism o el estudio roentgenom étrico. Los investigadores se valen do m étodos especiales al estu d iar la radiactividad de los m inerales, los efecto» piezoeléctricos, las propiedades m agnéticas y otros fenóm eno» físicos en los minerales. Más adelante nos detendrem os en el exam en de las principales propiedades de los m inerales, que tienen m ayor im p o rtan cia diagnóstica. Son las propiedades siguientes: las p a rtic u la rid a d e s morfológicas — el aspecto de los cristales, m uelas, el estriad o do las caras; las propiedades ópticas1 — tran sp a ren c ia , color do los minerales, color de la raya, brillo; propiedades mecánicas, clivaje, fractura, dureza, fragilidad, m aleabilidad, elasticidad y tam bién o tras propiedades, por ejom plo, el peso específico, el m agnetism o, la radiactividad, etc.
1 K x o o p o ió n ho o fm d o Iuh p ro p io d u tlo B orÍH tu)uó|>tU ’UM (rult'iii'.ftñn, (JoM o rufraucUSn, p lo o r.ro ím n o , o to .), q u o se O H tudiun u o n t o d o d o tiillo on l
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l ' U O I ' I K D A D K S M O R F O L O G IC A S I)K LOS M I N E R A L E S
Loe m inerales sólidos se encuentran en la naturaleza en la m ay o ría de los casos en forma de granos irregulares, sin caras cristalinas, pero, independientemente de esto y de las dimensio nes, d o tad o s de estructura cristalina interna. Los cristales bien form ados, es decir, iridividuos limitados por caras naturales se en cuentran muy raras veces. Estos cristales son im portantes por el hecho de que ofrecen al investigador un mayor número de carac teres de identificación. Existen, incluso, catálogos especiales que perm iten determ inar los minerales sobre la base de las formas cristalográficas. La morfología de los cristales y la teoría de la sim etría se exponen detalladam ente en los cursos especiales de cristalografía. Aquí nos detendremos únicamente en algunas particularidades generales de la morfologíade los cristales y sus caras, que tam bién tienen cierta im portancia práctica en la determinación de los minerales. Aspecto de los cristales. Partiendo del hecho de que cualquier cuerpo en el espacio tiene tres dimensiones, nosotros debemos
Fig. I I . Cristales o cta édricos de m agnetita en esquisto clorítico.
y:t
Kig. 12. OriHtal d o p i r i t a c o n exoreconoiiiH d e c ris ta le s do to tra o d r itu (on ol á n g u lo ) y g u lo n itu (on lu fu c o tu s u p e rio r, u la d e re c h a ).
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disfincuir entre las diversas Jor nia? de cristales y de granos cris talinos, ante todo, los tres tipos fundam entales siguientes. 1. F orm as isom ét ricas. es de cir. formas desarrolladas igual mente en las tres direcciones del espacio. Como, ejemplo nos sir ven los rombo-dodecaedros del granate, ios octaedros de la mag netita (fig. II), los cubos de lapirita (fig. 12 ), etc. 2 . Form as alargadas en una dirección , es decir, cristales pris máticos, eoluinnares (fig. 13), bacilares, aciculares (fig. 14), ca pilares v formaciones filam ento F ig . líi. C r is ta l o o lu m n a r i l o o p ú l o t a sas. Ejemplo: cristales de agua y u n rt'l,'íuio ció c r i s t a le s oapil/u*o8 marina, de turm alina, etc. ile b is o litn ( v a r ie d a d ilo a c i ¡n o lita ) . 3. Formas alargadas en dos direcciones, siendo corta la ter cera dimensión. Aquí cabe in cluirlos cristales tabulares, lam i nares, hojosos y escamosos. T a les son, por ejemplo, los cris tales laminares de la hem atites (Fe 20 3), de las micas, etc. Son muy comunes también las formas interm edias entre es tos tipos fundamentales. Tales son, por ejemplo, los cristales tabulares de distena (Al„Si05), que presentan una forma inter media entre el segundo y torcer tipo (cristales columnares apla nados) ; cristales de corindón (A1=0 ;1), en forma de barriles o cristales oscalenoód ricos do cal cita (Ca( ;()3), como formas inter medias entro ol primero y se gundo tipo; formas parecidas ii la lenticular (intermedia entro el primero y torcer tipo); cristales aplanados de usf'eno (CaTiSi()8), do monacita (CoJ’<)4), oto. Existen, adenitis, Jornias Fi^. 14. T urm alina acicular un ounr/.o complejas de cristales, como, por t r a i i H p a n - n t u . ül>
F ig . 1C. D en d rita cristalin a de cobre n a tiv o , iri leg rad a por varias maclas ala rg a d u«.
Fig. 16. “F ilam en to s” de p la ta n a tiv a en cris tales de calc ita ” .
ejem plo, Ion dendrita# cristalinas (fig. 15) o formaciones cristalinas irregulares (lig. 16). Además del aspecto de los individuos cristalinos, suele distin guirse igualm ente el hábito de loa cristales, que se refiere única m en te a los m inerales de formas bien definidas .1 L a determ inación del h ábito se basa en el predominio de unas u otras formas cris talo g ráficas en los cristales del mineral. Por ejemplo, los cristales d e g alen a (PbM) suelen encontrarse en form a de cubos, a veces con los ángulos ligeram ente em botados por caras de octaedro; con m enos frecuencia, en forma de cubooctaedros y, de vez en cuando, d e o ctaedros ligeram ente em botados con caras de cubo. La form a general (aspecto) de todos ellos es isométrica, aunque el hábito d e Jos cristales es distinto: en el primero predominan o están e x tra o rd in a ria m e n te desarrolladas 1oh caras del cubo, en el te r cero, al contrario, predominan la« caras de octaedro, y en el seg u n d o , las unan y las otras están presentadas aproxim adam ente ig u al. P o r lo visto, en la formación de uno u otro hábito de los crista le s rep ercute la influencia de la composición del am biente en el (pie ho produce la mineralogénesis. 1 C abo o b se rv a r que en las publicaciones no huy unidiid «lo criterio «.curca de esto s térm inos. MucIioh autores consideran que "asp cclo ” y " h á b i to " son sinónim os.
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DENOMINACIONES DE LAS 32 CLASES DE SIMETRIA DE LOS CRISTALES CON ARREGLO A LA NOMENCLATURA KKL INSTITUTO DE FIODOKOV (1935) USADA EN LA UNION SOVIETICA
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A unque no todos los m inerales, ni m ucho m e nos, se pueden conocer por las form as de sus cristales, p ara muchos de ellos esta form a es ta n característica que puede servir de principal carác te r diagnóstico. P or ejemplo, los cristales p ris m áticos del cuarzo, truncados por las caras del rom boedro y del trapecioedro siem pre se id en tifi Fig. 17.Maclade can con facilidad, independientem ente de la colo fluorita. Loa in dividuos se pe ración que presenten. Tam bién son típicos los cris netran recípro tales cúbicos o pentágono-dodecaédricos de la pi camente según rita, los cristales octaédricos de la espinela, de la (1 X 1 ) . m agnetita, los cristales rom bo-dodecaédricos del granate, etc. Los rasgos característicos de las form as de los 111 cristales se han reflejado en las propias denom i naciones de varios minerales. E jem plo: la ac tin o lita (en griego quiere decir piedra radiante), el i 110 110 Q10 gran ate (del latín “gran u m ”, grano), la lepido lita (del griego “lepis”, escama), la ax in ita (del griego “ ax in e”, hacha), la corindofilita (del griego “filón”, hoja), el crisotilo (en griego significa fib ra //? áurea), etc. F ig . 18. M acla de Veamos las denominaciones y designaciones yeso según (100) de las 32 clases de sim etría de los cristales con “err fle c h a ’’. arreglo a la nom enclatura del In s titu to de Fiódorov (tabla 4)1. M aclas y drusas regulares. Las maclas son uniones regulares de dos cristales de un mismo m ineral, en el cual los individuos pueden unirse el uno al otro y a bien girando en torno de algún eje en 180 grados (fig. 17), y a bien reflejándose en el plano de sim etría (fig. 18), y a bien m ediante inversión. E n los casos de unión regular de 3 in dividuos, las maclas se denom inan maclas cíclicas o triples; cu an d o son cu atro individuos, las maclas llámanse cuádruples o polisin téticas, y así sucesivamente. Como ha dem ostrado N. Belov, los planos de maclas coinciden muchas veces con el plano de la e m p a q u e ta d u ra más densa de los iones. Tal es, por ejemplo, la ley de la form ación de maclas de espinela, vigente p ara los crista les d e m uchos m inerales del sistem a cúbico según ( 1 1 1 ). L a form ación de las maclas puede producirse de la siguiente m a n e ra : 1 ) m ediante la unión de los cristales que se han engendra d o en la disolución y tom ado contacto durante el crecim iento; 2 ) d eb id o a causas mecánicas (bajo el efecto de presiones cxtorio1 P o se a q u e los hom bros de los grupos fundam entales de sim etría de los c rista le s m encio n ad o s en la ta b la 4, se em plean en la enseñanza de cris ta lo g ra f ía en el I n s titu to do M inería de L eningrado y en las universidades d e M oscú y d e L en in g rad o , en el presente curso em plearem os las denom ina ciones a n te rio re s d e los especies de sim etría.
res unilaterales) y 3) m ediante las tran sfo rm acio n es polim orfas de la su stan cia cristalina. P a ra ciertos m inerales, las m aclas son form aciones típicas y sirven m uchas veces de ca rác te r diagnóstico. T ales son, p o r ejem plo. las m aclas, en form a cíe ángulo, de ru tilo (T il),) y c a site rita (SnO,), las de yeso “ en fle c h a ” (fig. 18), las m aclas cíclicas triples de crisoberilo (BeAl2O J, las m aclas en cruz do e sta u ro lita (del griego “ sta v ro s” , cruz), etc. L as uniones regulares de distintos m inerales ta m b ién h an sido descritas desde hace m ucho tiem po en las publicaciones. L a o rien tación regular de los m inerales que se unen viene d e te rm in a d a por la com unidad o afinidad de la e stru c tu ra con e m p a q u e ta d u ra den sa de ios iones en los planes de unión. Se observan diferen tes casos v form as de unión: 1) los cristales de un m ineral se cubren con o tro (por ejen¡]>lo, los cristales de cobre gris — Cu 3SbS 3 se cubren reg u la rm en te con cristales orientados o se revisten con u n a “ ca m isa” d e calcopiri t a — CuFeS,); 2 ) incrustaciones regularm ente orientadas, p o r ejem plo, de ilm en ita (FeTiO s) en los granos cristalinos de m ag n etita ( FeFenl),), como p ro d u cto de la disgregación de la disolución só lid a (se establecen en las probetas pulim entadas exam inadas al m icros copio); 3 ) la sustitución orien tad a desde la periferia de un m ineral p o r o tro (por ejem plo, la esfalerita ZnS por la calcopirita CuFeSo, m anteniéndose incluso la estru c tu ra de la m acla del m ineral s u s ti tuido), etc. E scultura de las caras de los m inerales. Como so sabe, las (acetas de los cristales, representadas por sím bolos sencillos no son pla nos ideales. Al exam inarlos a la luz refleja (sobre to d o con gran aum ento) casi siem pre pueden notarse unos u o tro s defectos: irregularidades de la superficie, form as vicinales, ra y as, figuras de corrosión, etc., debidas, por lo visto, a la diieronto velocidad do crecim iento de los cristales o a su parcial disolución al cam biarse la concentración de los com ponentes en la disolución rem anente, al producirse cambios de tem p eratu ra o diferentes perturbaciones m ecánicas en los cristales, etc. Las rayas son un fenómeno muy com ún on los m inórales y pueden servir do im portante carácter diagnóstico. E n algunos minerales se presentan a lo largo do los cristales, com o, por ejem plo, en la turm alina, en la epidota (fig. 13); en o tro s m inerales ap are cen on sentido transversal, como, por ejem plo, en las facetas pris m áticas del cuarzo. P a ra los cristales cúbicos do la p irita (fig. 1 2 ) es muy sintom ático quo las rayas do u n a fa ceta se dispongan perpondicularmonto a cada faceta vecina. Las rayas do las facetas pueden ser do d istin to origen: I) do origen combinado, debido a la repetición m últiple «le estrechas 73
fa c e ta s vicinales (el d iam an te y la turm alina); 2 ) de machis, como re b u lta d o de la com posición polisintética de los cristales (esfalerita , a veces las plagioclasas, etc.). Las fig u ras de corrosión en las facetas de los cristales son resul ta d o s fie la fase inicial de la disolución de los cristales. Según las in v estig acio n es experim entales, los vértices y las aristas de los c rista le s se disuelven más rápidam ente que las facetas. Como d e m o stró i. S hafranovski, en los cristales naturales, debido a la d isolución parcial, se observan form aciones cónicas en los cristales de v ario s m inerales (cuarzo, topacio, etc.). El misino investigador d eterm in ó en los cristales de diam ante la presencia de conos id ealm en te regulares en torno a los ejes triples y cuádruples de sim e tría con form ación de dodecaedroides. Las figuras de corrosión en las facetas lisas de los cristales de d istin to s m inerales poseen diferente sim etría, lo que depende de su e s tru c tu ra cristalina. P or eso, m uchas veces, la orientación de las figuras de corrosión (cristales de cuarzo) perm ite d em o strar sij p erten en cia al cuarzo derecho o izquierdo, a veces acusa u n a e s tru c tu ra de m acla, etc. TII ANSI' ARI ONOI A
Se llam a tran sp a ren c ia la propiedad que tiene la su stan cia de d e ja r p asa r la luz. A unque no existan cuerpos absolutam ente opacos, m uchos m inerales, sobre todo los m etales (incluso en secciones finísim as) dejan pasar los ravos visibles en ta n peq u eñ a c a n tid a d que prácticam ente parecen absolutam ente opacos. D e la m ism a m an era no existen medios m ateriales absolutam ente tra n s p aren tes, es decir, que no absorban en absoluto la luz que pasa p o r «tilos. Uno de los m edios más tran sp aren tes — el ag u a p u ra — posee u n a coloración azul en capas espesas, lo que es u n a p ru e b a d e la absorción considerable de los rayos del extrem o rojo del e sp e ctro de la luz visible. La física nos dice que una parte del haz luminoso que incide en un cuerpo se refleja, m ientras quo o tra parte penetra en el in te rio r del medio. .Dejemos por el m om ento los fenómenos de la reflex ió n de la luz (tratarem os de ellos en (¡I ap artad o del brillo d e los m inerales), m ientras que aquí exam inarem os la conducta del haz q u e ha penetrado en cl medio. (Jom o se sabe, al p en etrar en un medio determ inado, el haz lu m in o so cam b ia do velocidad, se refringe y a la m edida en que p e n e tr a en el m edio, g asta p aulatinam ente su energía, la cual se tr a n s f o r m a en otros tipos de energía (principalmente, en energía té rm ic a ), d eb id o a, lo cual la cantidad de luz dism inuye p au latin a m e n te , es d ecir, se produce la abnorción de la luz. Así, la in te n sid a d de la luz / que sale de un medio determ inado s e rá in fe rio r a la in tensidad de la luz incidente /n. Dicho con otras 74
F ig. 19. K sp n to tr a n s p a re n te b irroft'inponto «le Islnm lm (C’n(X)3).
p alabras, la razón I : lo = a será siem pre u n a fracción propia. L a m ag n itu d a se llam a coeficiente ile tran sp aren cia del m edio en cuestión, tom ándose u n a capa de un cen tím etro de espesor. D icha m ag n itu d depende de la n atu ra leza i|uíinica de la su stan cia y de Ja longitud de la onda de la luz (y no de la in ten sid ad de la misma). C uanto más se aproxim e e sta m agnitu d a la un id ad m ás tra n sp a re n te será el m ineral y viceversa. Según sea el grado de tran sp aren cia, todos los m inerales (pie se observan en los grandes cristales se dividen en los siguientes g ru p o s: 1) transparentes — el cristal de roca, el esp a to de Islandia (fig. 19), el topacio, etc; 2 ) semitransparentes o translúcidos — la esm eralda, la cslalerita, el cinabrio, e tc .; 3 ) opacos — la pirita, la m agnetita, el grafito, ele. Muchos m inerales (pie parecen opacos «mi los g ra n d es cristales dejan p asar la luz en los fragm entos delgados o en las pro b etas delgadas (la b io tita, el rutilo, etc.). C uando en lugar de cristales grandes tenem os agregados viir.royrnnitlares observam os un cuadro d istin to , en lo (pie se refiere a la tran sp aren cia do las sustancias. Un ol caso de (pie el cuerpo conste de un gran núm ero de pequeñas p a rtíc u la s o granos de diferente orientación óptica, los rayos de luz no pueden tra z a r largos cam inos rectos. Kn sem ejantes m edios, la luz,, al refringirse m uchas veces en d istin tas direcciones, te rm in a por difundirse y reflejarse. I'or esa razón dichos m edios parecen ser opacos. Kilo se d em u estra fácilm ente si hc co m para u n a lá m in a de calcita 1 trans parente (espato de Islandia) con u n a lám in a de igual espesor do m árm ol blanco m icrogranular, p u lim e n ta d a por am bos lados, 75
c o n s titu id a p or un agregado de pequeños granos de calcita. A tra v é s del espato podem os leer fácilm ente las inscripciones de un ró tu lo , m ien tras que la lám ina de m árm ol no deja p asa r la luz. T ales cuerpos sólo son tran sp aren tes en probetas m uy delgadas. A dem ás, cuando la sustancia posee u n a e stru c tu ra g ra n u la r fin a, no m anifiesta absorción sensible de la luz, su coloración ca ra c te rístic a es la blanca lechosa. E ste color es m ás ac en tu ad o cuan d o la sustan cia se halla en estado de disgregación, es decir, cu an d o hay aire en tre las m inúsculas partículas o fragm entos. E ste fenóm eno es m uy com ún: cuando se golpea con un m artillo u n bloque de hielo azulado, en los lugares de los golpes aparece u n a coloración blanco-lechosa, debido a la form ación de u n a in fi nidad de pequeñas hendeduras y espacios llenos de aire. EL COLOR i)E LOS MINERALES
El color de los m inerales es lo prim ero que llam a n u e s tra atención cuando los vemos, por cuya razón es uno de sus c a ra c te res m ás im p ortantes. E s m uy n atu ra l que m uchas denom inaciones de los m inerales se deban precisam ente a este carácter. P o r ejem plo: la z u rita , a z u rita (del francés “ a z u r” , azul), clorita (del griego “ cloros” , verde), ro d o n ita (del griego “ ro d o n ”, color de rosa), crocoíta (del griego “ kro kos” , azafrán, es decir, aquí se t r a t a de su colora ción ro ja-an aran jad a), oropim ente (del latín “ a u ru m ” , oro), crisolita, crisoberilo (del griego “ crysos” , oro), e ritrin a (del griego “ e ritro s ” , rojo), hem atites (del griego „hem aticos”, sangriento), a lb ita (del latín “ alb u s” , blanco), m elanita (del griego “ m elas” , negro), etc. P o r o tra p arte, ciertas denom inaciones de m inerales, com o, p o r ejem plo, “ cinabrio” , “ verde de m a laq u ita” , etc., h an e n tra d o en el lenguaje como nom bres de colores sta n d a rd de p in tu ra s, lo que señala que estos colores son propios de dichos m inerales. E n su conjunto, el problem a de la coloración de los m inerales es m u y com plejo. Pese a que, gracias a los progresos de la física y d e Ja cristaloquím ica, se hayan am pliado m ucho nuestros conoci m ien to s de Jas causas de la coloración de las sustancias cristalinas, to d a v ía q u ed a m ucho p o r aclarar. A. F ersm an hizo en su libro “ L os colores de los m inerales” (1937) el prim er in ten to circ u n sta n ciad o d e sin te tiz a r los datos existentes sobre el p artic u la r y e sta b lece r la relación entre el color de los com puestos n aturales y sus p a rtic u la rid a d e s cristaloquím icas. E n tr e los com puestos químicos naturales se distinguen tre s tip o s d e coloración por su origen: 1 ) idiocrom ática, 2 ) alocrom ática y 3 ) p seu d o cro m ática. T dioerom alisino1. En muchos casos, la coloración de los com> Dol g rieg o “id o s” , suyo, propio.
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puestos n atu ra les que jam ás ap arecen b ajo la fo rm a d e cristale s incoloros, viene condicionada por su s p ro p ie d a d e s in te rn a s. T ales son, p o r ejem plo, la m a g n e tita n eg ra (F eE e 2 0 4), la p irita au reo -am arilla (FeS2). el cinabrio c a rm ín -ro jo (H gS), las sales verdes y azules de cobre oxigenado (m a la q u ita , a z u rita , tu rq u e sa , etc.), la la z u rita azid in ten sa, etc. Estos colores típicos de los m inerales se d e n o m in a n idioorom áticos y se deben a d istin ta s causas. 1. E n m uchos m inerales, la coloración d eb e su origen al hecho d e que en su com posición e n tra alg ú n cromoforo es decir, alg ú n elem ento quím ico colorante. D esde hace m ucho se h a e stab le cid o que e n tre dichos elem entos fig u ra n Ti, V, Cr, M n. l'C, Co. Ni. es decir, los elem entos de la fam ilia del hierro, q u e o c u p a n el c e n tro del sistem a periódico de M endeléiev. d iv id id o en largos p erío d o s. Son m enos frecu en tes los elem entos W , Mo, U, Cu y T h. E l re p resen ta n te m ás típico de los crom oforos es el crom o, cuyo nom bre y a señ ala d ich a p ro p ie d a d 1. L a p re sen cia d e cro m o en los m inerales d e te rm in a la coloración in te n s a d e los m ism o s: ro ja (piropo, ru b í, etc.), v erd e v iv a (u v a ro v ita , esm erald a, fu ch sit a), v io leta (rodocrom o, kem m ererita). E l p o d e r c o lo ra n te del cro m o se ve y a p o r el solo hecho de que u n a adición iso m o rfa d e 0 , 1 % de óxido de crom o le d a u n a coloración in te n s a ro ja v iv a al ó x id o de alum inio, com puesto a b so lu ta m e n te incoloro. Con ta l co n c en tración, la d istan cia en tre dos p a rtíc u la s co n tig u as de los cro m o fo ro s en la m asa del co rin d ó n será de cerca d e 2 0 A, es decir, se rá m u c h a s veces m ay o r que los rad io s d e los propios iones (0,57 A on ol Al y 0,64 Á en el Cr). P o r lo visto, los iones de crom o, al d i s t i n guirse m ucho de los iones de alu m in io por- la co n fig u ració n tío la s en v u eltas electrónicas, causan e n to rn o su y o g ra n d e s a lte ra c io n e s d e la sim etría del cam po eléctrico y, pese al e s ta d o do d ifu sió n , ejercen un in flujo en to d a la e s tru c tu r a del co m p u esto . Las coloraciones verdes y v io letas do los m in era le s m e n c io n a d a s m ás a rrib a se deben a un considerable c o n te n id o do ( 'r , ( ) 3 (h asta v arias decenas de ta n to p o r ciento). E l óxido tío cro m o m á s puro tiene tam b ién u n a coloración v erd e. Sin e m b arg o , no cabo afirm a r que la causa de la coloración verdo es Hiompro ol a lto contenido de crom o en los com puestos quím icos. Se h a e sta b le c id o , p o r ejem plo, quo los bordos verd es — las e sm e ra ld a s — d eb e n su m aravillosa coloración v iv a a un c o n ten id o iso m o rfo a b s o lu ta m ente insignificante do C r 20 3 en el A120 3, del o rd e n do unas cu a n ta s centésim as del uno p o r ciento. P o r co n sig u ien te, el fenóm eno de la coloración de los m inerales no es t a n sencillo com o parece a p rim era vista. kl ion |Cr(VJ2 -, quo contiene C r0+, en las com binaciones artificiales, d a lu gar a cuerpos am arillo s, poro com binado con 1 D el griego " c rio m a ”, colo ració n , c o lo r.
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ca tio n e s d e g ran poder polarizador produce un color intenso rojo a n a ra n ja d o . T al es, por ejem plo, el caso del m ineral crocoíta (P b C rO J. 2. E n algunos casos, los m inerales pueden p re sen tar u n a colo ració n cu a lq u ie ra independientem ente de los crom oforos o del cam b io de su com posición quím ica, y a que en tales casos los a n á lisis quím icos y espectrales no acusan la más insignificante presen cia de p ig m en to colorante. A hí, pues, se conocen casos de coloración azul herm osa de la sal g em a (NaCl). R esu lta que esta coloración se debe a que u n a p a r te fie los iones fie este com puesto, en p artic u la r los de sodio, se han co n vertido en átom os neutros, cap turando p a ra ello los necesarios electrones. E sta coloración de la sal gem a tra n s p a re n te se puede conseguir fácilm ente por vía artificial. B a sta e m p ap a rla d e vapores de sodio m etálico. El mismo resultado se logra al so m eter la sal gem a al efecto de los rayos catódicos, que tra e n electrones libres. P o r consiguiente, la coloración de ciertos m inerales tra n s p a ren tes puede depender del cam bio de la hom ogeneidad en las estru c tu ra s de las redes cristalinas, del cam bio del estad o electros tá tic o de los iones, que bajo el efecto de unas u o tra s causas pueden co n vertirse en átom os neutros o excitados (con pequeñas cargas). De hecho, la coloración que tiene ta l origen debe fig u ra r e n tre las alocrom áticas. 3. Un grupo ap a rte, aunque m uy poco num eroso, de m ine rales fie color lo constituyen las com binaciones donde el color no viene d eterm in ad o por la presencia de cromoforos ni p o r la a lte ración de la hom ogeneidad electrostática de las estru c tu ra s cris talin as, sino por la presencia de iones sueltos o de grupos enteros de ellos en los espacios vacíos de la estru ctu ra. E sto se refiere, en p artic u la r, a los silicatos en los que se observa la “ in tru sió n ” de aniones com plem entarios, como Cl1 -, [S04]2 -, etc. Como ejem plo se puede c ita r aquí la lazurita, de color azul vivo. La v erd ad era n atu raleza de este fenómeno, denom inado estereocroinatism o, no está clara todavía, [tero es evidente quo la coloración de tales m inerales se debe indudablem ente a los g ru pos de ¡tdhesión o intrusión, que de por sí no son cromoforos. E sto s colores se distinguen por su resistencia al efecto del fuego, p ro p ied a d conocida y a m uchos milenios antes de 11. e. cuando la la z u r ita y a se em pleaba como pintura. A loerom atism o1. Se conocen m uchos casos en los que un mismo m in era l poseo d istin to s colores y m atices. Así, el cuarzo, general m e n te incoloro, quo se en cu en tra a m enudo en form a de cristales to talm e n te) tran sp a ren tes (cristal fie roca), aparece con una bella co lo ració n v io leta (am atista), rosada, am arilla-parda (de los óxidos 1 Del gri«‘K° “ o lio s” , njeno, fio f'uoru.
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de hierro), d o ra d a (citrina), gris o de h u m o (raiio h to p aeio ). negra den sa (m orión) y. p o r fin. blanca-leche. Ig u a lm e n te , la sal fiema — la b alita —puede ser blanca, gris, am arilla, p a rd a , ro sad a y, a veces, azul. Kn la m ay o ría de los casos, la coloración d e estos m inerales va ligada a mezclas m ecánicas ajen a s de fin a d isp ersió n con crom oíbros de uno y o tro color. E stas su sta n c ia s c o lo ra n te s pu ed en ser com puestos orgánicos o inorgánicos. M uchas veces b a s ta u n a ca n tid a d insignificante de estas su stan cias p a ra d a r u n a c o lo ra ción in ten sa a m inerales incoloros. A dem ás, la coloración no sólo depende de la ca n tid ad , sino del grad o de d ispersión d e d ich as sustancias. E sta s coloraciones que no dependen de la naturaleza, (juím ica de los m inerales se llam an alo cro m áticas (es decir, a je n a s a los m inerales). Los m inerales que poseen u n a coloración d e e ste tip o no son o tra cosa que cristalosoles (v. pág. 52). Se observan dispersiones m enos finas, es decir, inclusiones visibles a sim ple v ista de unos u „ ¿ros m inerales. P or ejem p lo , cristales verdosos de cuarzo con inclusiones m icroscópicas d e ac tin o lita; la calcita negra, llena de m inúsculas incJ.isiones d e sulfuros o de sustancias carbonadas, etc. P o r fin, cabe señalar un gran núm ero do coloides (geles) y m etacoloides opacos y sem itran sp a ren tes con coloración alocro* m ática. E n la m ay oría de los casos, e n tre las m ezclas c o lo ra n te s figuran los hidróxidos pardos de hierro, el óxido rojo d e h ierro, los óxidos negros de m anganeso, la-s su stan cias o rg án icas, ote. A m enudo, el pigm ento colorante v a d istrib u id o en los m inerales de fo rm a irregular, a veces en capas concéntricas. T ales son. p o r ejem plo, las ág a ta s con sus dibujos m ara v illo sam en te finos y m ulticolores. Pscudocroinatisino1. En algunos m inerales t ra n s p a re n te s se o b serv a a veces un “juego de colores" d e te rm in a d o p o r la in te rfe rencia de la luz incidente, debido a su reflexión do las su p erficies in tern as de las h endiduras del clivaje, a veces de la su p erficie do algunas inclusiones. Kste fenóm eno lo conocem os bien por las m anchas “ de todos los colorea del arco iris ” que d e ja n el korosono, el petróleo y otros aceites en la superficie del ag u a. Kilo se debo a la interferencia de los rayos lum inosos reflejos do la superficie an terio r de la película tra n sp a re n te (de su su p erficie d e co n tac to con el aire) y do la superficie posterior (de c o n ta c to (ron el agua). Sem ojantes fenóm enos do falsa coloración se o b serv an asim ism o on los m inerales tran sp a ren tes sólidos. Un b rilla n te ejem plo do ello nos ofrece la p iedra o rn am en tal la b ra d o rita , donde, sobre todo en las superficies p ulim entadas, b ajo ciertos ángulos de viraje, aparecen a voces herm osas irisaciones a/.ules y verdes 1 IXI griego “(molido”, faino. 70
d eb id as, p o r lo visto, a inclusiones de finas placas de otros m ine rales d e d is tin ta composición. D elgadas placas irisantes de vivos colores se observan con f recu en cia en la superficie arriñonada de las lim onitas (hidróxidos d e hierro), cristales de oligisto especular, en la superficie o x id ad a lig eram en te de la b o rn ita — CusFeS 4 (bajo form a de reflejos viole ta s y azules;, etc. E n todos estos casos, la coloración no tiene ñafia que ver con la naturaleza del propio m ineral. S em ejantes películas en la superficie de los m inerales se denom inan películas de. irisación. Clasificación de los colores. L a extrao rd in aria diversidad de m a tices de la coloración de los minerales no se som ete a la descrip ción co m p arativ a no sólo por ser ta n numerosos, sino tam b ién p o rque nuestros ojos no pueden percibir directam ente m ás que diferencias acentuadas entre los colores de los m inerales. Ello es fácil de d em o strar com parando dos m inerales verdes, com o la m a la q u ita y la garnierita (hidrosilicato de níquel). E x am in ad o s sep arad am en te, parecen, p a ra u n a persona no m uy v ersad a en la m ateria, de idéntica coloración, pero, al colocarlas la u n a al lado de la o tra se nota inm ediatam ente la diferencia de m atices. E l en tre n am ien to constante perm ite crear una m em oria visual de diferenciación de los m atices, gracias a lo cual se v a percibiendo etuia vez con m ayor perfección las particularidades de ios mismos. Iva capacidad p ara grabar en la m em oria estas particu larid ad es es rrmy útil p a ra la identificación de los minerales. P a ra d eterm in a r el color de los m inerales se recurre h ab itu alrneiite a Ja apreciación, com parativa, contrastándolos con objetos o su stan cias bien conocidas. P o r eso es m uy com ún el uso de den o m inaciones dobles de los colores de los m inerales, como, p o r ejem plo: blanco lechoso, am arillo melado, am arillo de latón, rojo carm ín, verde esm eralda, verde m anzana (color de m anzana verde), pard o chocolate, gris de plomo, blanco de estaño, etc. P ese al c a rá c te r rnuy relativo de todas estas definiciones, son las m ás u sad a s en la lite ra tu ra m ineralógica m undial. Con todo y con eso, al em pe/.ar debemos determ inar la deno m inación de los colores fundam entales, aplicándolos a d e te rm in a dos m inerales. Como base se pueden to m ar las denom inaciones m ás u sad as de los colores, más o menos constantes, de varios m in erales: ). Viólela - uniatÍHt.a 2. Azul — a/.uriUi Verde — malaquita 4. Amarillo — oropimenUs !>. Naranja — crocoíta U Hojo _ cinabrio (011 polvo) 80
1. P a rd o — vuriodadoR expon jonaH «lo liiiionilu 8. P ard o am arillo — vuriodado» ocroBUH do lim onita 9. Blanco tle estañ o — aiu n n o p irila 10. Orí» do plom o — m o lib d en ita
11. l'íris de acero - cobre g ris 12. X egro de liierro — m a g n e tita 13. A zul índigo - cov elin a
14. R o jo d e c o b re — c o b re n a tiv o 15. A m u rillo do la tó n — c a lc o p irita 16. O ro m e tá lic o — o ro
A títu lo de ejem plo de colores acro m ático s, q u e aparecen d u ra n te la absorción uniform e de todo el e sp e ctro d e la luz visible, podem os c ita r los siguientes: cl cristal d e roca incoloro, el cuarzo blanco lechoso, la sal gem a gris, la p iro lu sita negra. COLOIt 1>K LA KAYA
B ajo e sta denom inación se en tien d e el color del polvo lino del m ineral. E l polvo se obtiene fácilm ente al tr a z a r con el m in e ral u n a ra y a sobre la superficie m ate de u n a p laca d e p o rc elan a llam ad a biseuit. E l polvo queda como huella en la placa, p re sen tan d o el color característico del m ineral. E ste carácter, com parado con la coloración d e los m inerales es un índice diagnóstico m ucho m ás co n stan te, y p o r con sig u ien te, m ás seguro. E l color de la ra y a o del polvo coincide en m uchos casos con el color del m ineral. P o r ejem plo, en el cinabrio, la coloración y el color del polvo son rojos; en la m a g n e tita son negros; on la lazu rita son azules, y así sucesivam ente. E n o tro s m inerales se observa u n a diferencia b a sta n te gran d e e n tre el color dol m in eral se observa u n a diferencia b a sta n te g ran d e e n tre el color del m ine ra l y el color de su ray a. E n tre los m inerales m ás conocidos n o ta mos esta diferencia, por ejem plo, en la h em atites (el m ineral es de color gris de acero o negro, m ien tras quo la ra y a es ro ja), en la p irita (el m ineral es de color am arillo de lató n , m ie n tra s (pie la ra y a es negra), y así sucesivam ente. L a m ayoría de los m inerales tra n sp a re n te s o s e m itra n s p a re n tes colorados poseen u n a ra y a incolora (blanca) o d é b ilm e n te colorada. P o r eso la im p o rtan cia diag n ó stica del color do la ra y a es m ayor p ara los com puestos opacos o s e m itra n sp a re n te s de color intonso. A veces un mismo m ineral se e n c u e n tra en la n a tu ra le z a en form a de m asa co m p acta o en polvo. lOn m uchos casos, d ichas formas so diferencian no tab lem en te por mu color. A títu lo de ejem plo citarem os aquí la lim onita (hidróxido do hierro), la cual es negra cuando se enonontra en m asa c o m p a c ta y oh p a rd a a m a rilla cuando se presenta en polvo (bajo la fo rm a d e o c r e ); la. h em a tites (óxido de hierro anhidro) en form a c rista lin a os casi negra, m ientras que cuando está en polvo tien e un color rojo vivo, etc. 10n otros casos, el color de los m inerales en m asas cristalin as com pactas os el mismo tpte cuando e stá n en polvo. I’o r ejem plo, la m alaq u ita presenta ol mismo color verde en cu alq u iera de los dos estados; la azurita, es siem pre a z u l ; el cinabrio, rojo; el oropim ente, am urillo vivo, etc. 6 - I 3024
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C ab e s e ñ a la r que la coloración alocrom ática de m uchos m in e ra le s s e m itra n s p a re n te s , d eb id a a las m ezclas en la fase d isp e rsa d e u n o s y o tro s com puestos, de hecho corresponde al color del p o lv o d e esto s com puestos. Así son, por ejem plo, los ópalos p a rd o a m a rillo s y p a rd o s, que deben su coloración a los h id ró x id o s d e h ie rro , los ja sp e s rojos den sam en te im pregnados de óxido d e h ie rro an h id ro , y así sucesivam ente. B K I L L lf E IN D IC E I)E R E F R A C C IO N
E l flu jo lum inoso que incide en u n m ineral se re fle ja e n p a r te sin q u e la frecu en cia de las oscilaciones su fra cam bio alguno. E s t a luz re fle ja es la que d a la im presión del brillo del m in era l. L a in te n s id a d del brillo, es decir, la ca n tid a d de luz re fle ja es ta n t o m a y o r c u a n to m ay o r es la diferencia e n tre las velo cid ad es d e la luz al p a s a r al m edio cristalino, o sea, cu an to m a y o r es el Índice de refracción del m ineral. E l brillo apenas depende d e la coloración de los m inerales. C u an d o se conocen los índices de refracción de los m inerales, en la m a y o ría de los casos no es difícil calcular el índice d e re flex ió n de la luz R de acuerdo con la fórm ula de F re s n e l:
d o n d e R es el índice d e reflex ió n ; N es el índice m edio de refracción del m ineral respecto al aire. Al s u s titu ir en e s ta fó rm u la varios valores determ in ad o s de N se p u ed e m o stra r gráficam ente, en form a de u n a curva, que el ín d ic e d e reflexión (del brillo) depende del índice de refracción (fig. 2 0 ). Com o vem os, la cu rv a tiene un m ínim o p a ra N = 1 , al q u e se a c erc a el v alo r del índice de refracción del aire. Como la m a y o r p a r te d e los m inerales tiene índices de refracción m ayores q u e la u n id a d , los valores del índice de reflexión R que nos ocu p an se e n c o n tra rá n a la derech a de este mínimo. L o s g ra d o s d e intensidad del brillo de los m inerales, estab le ci d o s p o r v ía p u ra m e n te práctica, encajan casi e n teram en te en la e s c a la sig u ie n te : 1 . B rillo vitreo, propio de los m inerales con .N = 1 ,3 — 1 ,0 . E n t r e ellos fig u ra n el hielo (N = 1,309), la criolita (N = 1 ,3 4 — 1 ,3 f>), la f lu o r ita (N — 1,43), el cuarzo (N = 1,544); luego siguen num ero so s h a lu ro s , ca rb o n ato s, sulfatos, silicatos y o tras sales oxigenadas; te r m in a e s ta serie con los m inerales como la espinela {N = l,T.i), el c o rin d ó n ( ^ = 1 ,7 7 ) y los g ra n ates (N = h a sta 1,84). 2. B rillo d ia m a n tin o , propio de los m inerales con N = 1,9 —2 ,0 . A t í tu l o d e e je m p lo pu ed en citarse aquí el circón (N = 1,92 —1,96), la c a s ite r ita (N = 1,99 —2,09), el azufre n ativ o con brillo d iam an 82 \
F ig . 20. V ariació n del ín d ice d e r e flex ió n de la luz (i?) en fu n c ió n del ín d ice d e re fracció n (K) d e los m i n erales.
tin o en las ca ras (N = 2,04). la esfalerita (N = 2 ,3 — 2 ,4), el d ia m a n te (iV = 2,40 —2,46), el ru tilo (N = 2,62), q u e a m e nudo posee Tin brillo sem im e tálico p ropio de v a rie d a d e s de coloración in ten sa. 3. B rillo semimetálico. E s el de los m inerales tra n s p a re n te s y s e m itra n s p a re n te s con ín d ices de refracción (p a ra la luz de Li) N - 2,6 —3,0. E je m p lo s: ala b an d in a (N = 2,70), c u p rita (iV = 2,85), cin ab rio (N = 2 , 1) 1 ), h e m atites (N = 3,01). 4. B rillo metálico. E s el de los m etales con índice d e re fra c c ió n su p erio r a 3. C itarem os aquí, en orden del crecien te p o d e r d e re flexión, los m inerales siguientes: p iro lu sita (c ristalin a), m o lib d e n ita , an tim o n ita , galena, calcopirita, p irita , bism u to , etc. A la izq u ierd a del m ínim o (v. fig. 2 0 ), la c u rv a del p o d e r d e re flexión sube b ru scam en te. E n e s ta esfera, la de los índices d e ret ra c ción m enores que la u n id ad , sólo fig u ra n u nos c u a n to s m e ta le s p u ros (nativos), com o, p o r ejem plo, la p la ta (N = 0,18), el oro (2V = 0,36), el cobre (N = 0,64), etc. E s m en ester señ alar que al d e te rm in a rse el p o d er do ro ílex ió n de los m inerales opacos, ad em ás d e los índices do re tra c c ió n , no se p u ed e p o r m enos de te n e r en c u e n ta el coeficiente d e a b so rc ió n K del m edio en cuestión. P a ra estos casos, el índice de re fra c c ió n Ii se ex p resa m ed ian te la fó rm u la sig u ien te (p a ra las secciones ó p tic a s isó tro p as de los m inerales): (N — 1 )2 + N 2K 2 R = ( N + l) * + Ñ*K* E sto significa que p a ra los m inórales op aco s, los v alo re s tic los índices de reflexión serán en la re alid ad algo s u p e rio re s a lo q u e se obtiene con la fórm ula de F resnel. E llo e x p lic a fá c ilm e n te laH a p a ren tes ra ras excepciones de la regla a rrib a c ita d a . P o r ejem plo, la m ag n e tita posee un índice do refracción 2,42, os docir, debo ten o r un brillo d iam an tin o , poro debido a la o p a c id a d , o sea, a la a b so r ción considerable de la luz, su índice do reflex ió n será algo m ayor, pasando en el gráfico de la fig. 2 0 a la z o n a do los brillos sem im otáICOH.
Si querem os sab er qué brillos p re d o m in a n en ol reino m ineral debem os d istrib u ir todos los m ineralos tra n s p a re n te s y Iranslúci6*
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F ig. 21. D ifu sió n re la tiv a d e los m i. n erales con d ife re n te s ín d ic es d e refracció n. í»
1.70 W 2)0 2J0 2,50 2,JO N
d o s con arreg lo a] índice m edio de refracción (fig. 2 1 ) y verem os c la r a m e n te el am p lio m áxim o p a r a los valores 1 ,5 — 1,7. L os cá lc u los m u e s tra n q u e a los m inerales con brillo de vidrio co rresp o n d e el 7 0 % d e los co m puestos n atu ra les con índices de refracción h a s ta 1,9. E l o tro g ru po, m enos num eroso, es el de los m inerales con brillo m etálico . No o b sta n te , estos brillos m etálicos son ta n c a ra c te rís ti cos p a r a to d a u n a serie de m inerales de gran im p o rta n c ia p r á c tic a q u e m u ch os d eben a ellos su nom bre (en alem án siguen lle v á n dolos h a s ta hoy día), com o, p o r e je m p lo : la g alena (brillo d e plom o), la ca lc o sin a (brillo de cobre), la a n tim o n ita (brillo de a n tim o n io ), la c o b a ltin a (brillo de cobalto), la h em atites (brillo de hierro), etc. E l ín d ice d e refracción depende, com o se sabe, de la re frac ció n d e los iones, d e la com posición quím ica de los m inerales, d e su peso específico y de las p artic u la rid ad es de la e s tru c tu ra cristalin a. D es d e h ace m u ch o se h a no tad o que en los m inerales de id é n tic a e s tru c t u r a crista lin a , el índice de refracción, lo m ism o que el peso especí fico, a u m e n ta por lo com ún con el au m en to del peso ató m ico del ca tió n . P o r ejem plo, p a ra MgO (ps = 3,64) N = 1,73, m ie n tra s q u e p a r a NiO (ps = 6,4) N = 2,23 o p a ra Ál 20 3 (ps = 4,0) N = = 1,76, p a r a e l F e 20 3 (ps = 5,2) N = 3,01, y así sucesiv am en te. Se s a b e ta m b ié n q u e si en la com posición de los m inerales e n tra n m ez clas iso m o rfas d e iones de gran valencia — F e 3 + , Cr3+, T i 4 + , V 5 + , e tc . — a u m e n ta considerablem ente el índice de refracción. E n los c o m p u e sto s do e s tru c tu ra s idénticas, como, p o r ejem plo, N aC l y KCJ, el a u m e n to de las dim ensiones del catión (N a1+ 0,98 y K 1 + 1,33) d a lu g a r a u n a e m p a q u e ta d u ra m enos den sa de las d im en sio n e s ¿ in c lu s o a u n a dism inución d e N (p a ra el caso del KC1 — 1,490, m ie n tra s q u e el NaCl — 1,544) en consonancia con la d ism in u ció n d e l p eso específico, a pesar de que el peso atóm ico de K (39,0) es m a y o r q u e ol de N a (23,0). Un cuadro inverso p a ra el índice de r e fr a c c ió n se o b serv a en los com puestos N aF y NaCl, donde eJ anión d e l flú o r (peso atóm ico 19,0) se ve su stitu id o por el anión d e cloro (p e so a tó m ic o 35,5); en N aK N = 1,328, m ientras que p a r a NaCl N = 1,544, es decir, en el p rim er com puesto es m uy inferior al fiel s e g u n d o , a u n q u e el peso específico d e N a F (2,79) es su p erio r al del N a C l ( 2 , 1 0 ). Ello se debe al índico de refracción m uy bajo del flúor. C ae d e su p eso asim ism o que el cam bio del índice de coordinación dol c a tió n , al p ro d u c irse ei cam bio de la e stru c tu ra cristalin a influye, c o m o se h a se ñ a la d o y a (v. P olim orfism o), en el peso específico y, p o r c o n s ig u ie n te , en el índice de refracción de la su sta n c ia c ris ta lin a . 84 /
E l o tro fa c to r im p o rta n te que in flu y e (in d ep e n d ien tem en te de los índices de refracción y de absorción d e Ja luz) en los resultados de la reflexión de la luz es el carácter de la superficie que refleja. M ás a rrib a hem os h ab lad o del brillo d e los m in erales condiciona do p o r superficies lisas p u lim e n ta d a s (es decir, p o r las ca ras d e los crist ales y Jos planos d e clivaje). Pero, si el m in e ra l 110 tie n e en la fra c tu ra u n asu p e rficie id ealm en te lisa, sino concoidea, irre g u la r, el brillo de vidrio, d iam an tin o , etc. ad q u iere un m atiz m a te . Lu luz re fleja pierde su u n ifo rm id ad y sufre c ie rta difusión. Se jo rn ia un brillo graso. E ste fenóm eno lo podem os o b serv ar en el cam bio del brillo do la fra c tu ra recient e de la sal gem a al aire húm edo. Al cabo de unos días, las superficies b rillan tes p arecerán cu b ie rta s con u n a d elg ad u película d e grasa. E llo s a lta m ás a la v ista c u a n d o se c o m p a ra n e sta s superficies con las de u n a fra c tu ra reciente. Los ejem p lo s m ás típ i cos de brillo graso nos los ofrece la fr a c tu ra del azufro n a tiv o o el brillo de la eleoiita (nefelina) so m etid a a u n a descom posición a p e nas perceptible. L as superficies m ás ásperas tien en brillo de cera. E sto es propio de las m asas crip to cristalin as y de los geles sólidos claros. T al es, p o r ejem plo, el brillo de los pedernales, d e las m asas coloidales do los m inerales del g rupo d e la lialoisita, etc. P o r fin, si las m asas de fin a dispersión son, ad e m á s, m icroporosas, la luz in cid ente se difunde to ta lm e n te en las m ás d is tin ta s direcciones. Los poros m icroscópicos vienen a se r algo así com o “ tra m p a s ” p a ra la luz. L as superficies de este tip o se d e n o m in a n mates. Como ejem plo de tales superficies pueden citarse la c re ta , ol caolín (seco), los ocres, la p iro lu sita p u lv e ru le n ta M n 0 2, las m asas m icroporosas de hidróxido de hierro, etc. E n algunos m inerales que poseen u n a o rien tació n a c e n tu a d a de los elem entos estru c tu rales en u n a o dos dim ensiones del e s p a cio se o b serva un fenóm eno original, relacionado con el brillo y que se d enom ina tornasol del m ineral. E n los m inerales de e s tru c tu ra fibrosa p a ra le la (asbesto, n em alita, selenita, etc.) observam os siem pre un to rn aso l sedoso. Los m inerales tra n sp a re n te s do e s tru c tu ra c rista lin a e s tra tific a d a , y por ta n to de clivaje perfecto a c en tu ad o , poseen u n to rn a so l a n a carado característico (m oscovita, yeso lam in ar, talco , ote.), líl q u e el tornasol an a carad o so debo p recisam en te a la o s tru c tu ra e s tra tificad a se d em u estra fácilm ente al colocar on pila v a ria s ho jas de vidrio plano y al m irarlos desde arrib a . So vorá, u n to rn a so l especial que recuerdo cl brillo de la porla. CMVA.IK Y FRACTURA
D enom ínase clivnjo la cap acid ad q u e tien en los cristales y los granos cristalinos de dividirse o hendirso 0011 arreglo a d e te rm in a dos planos cristalográficos, paralelos a las (¡aras efectivas o posi85
F ig. 22. C livuje p e rfe c to de la m ica.
b les. E s ta p ro p ied ad de los medios cristalinos depende e x c lu siv a m e n te d e la e s tru c tu ra in tern a, y al tra ta rs e de u n m ism o m in eral no d ep e n d e en ab so lu to de la form a ex terio r de los cristales (por ejem p lo , en los cristales rom boédricos, escalenoédricos y p ris m á tic o s o incluso en los granos cristalinos to ta lm e n te irre g u la res de la c a lc ita se o b serv a siem pre u n a sola fo rm a de clivaje, la ro m b o éd ric a). De ahí que este carácter, peculiar p a ra cad a su sta n c ia cris ta lin a co n creta, sea uno de los caracteres diagnósticos m ás im p o r ta n te s , que a y u d a a identificar los m inerales. No es fo rtu ito que m u chos m inerales se llam en espatos (feldespatos, espatos p esados, ea p ato flu o rita , esp ato de Islandia, etc.)1. Lo confirm an las d en o m i naciones de m inerales como la ortoclasa (clivaje de án g u lo recto ), p lag io elasa (clivaje de ángulo oblicuo), etc. Kn la a c tiv id a d p rá ctica es m uy im p o rta n te sab e r d istin g u ir el g ra d o de perfección del clivaje. D esde este p u n to de v is ta se h a a d o p ta d o la siguiente escala de cinco grados: 1 . C livaje perfecto (en las micas y las cloritas). E l c ristal se d iv i d e en d elg ad as hojuelas (fig. 2 2 ). E s b a sta n te difícil lograr u n a fra c t u r a d is tin ta de su clivaje. 2 . C livaje bueno (en los cristales de calcita, galena, sal gem a, e tc .). Al golpe del m artillo se obtienen siem pre frag m en to s pareci-
F ig. 23. C livaje bueno
1 D e sd o hiioo m u c h o so incluyen en el g ru p o de los e sp a to s los m in e ra le s d e s p r o v is to s do brillo m etá lic o y d o ta d o s de buen clivuje en v ario s d ir e c c io n e s (del g rie g o “s p a te ”, lám ina).
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F ig . 24. F r a c tu r a conco id e a de la o b sid ian a.
dos a v erd ad ero s cristales (fig. 23). P o r ejem p lo , al f r a c tu r a r la galen a se o b tien en p equeños cubos re g u la re s; al fra c c io n a r la c a l c ita re su lta n rom boedros regulares, etc. E s b a s ta n te difícil lo g ra r fra c tu ra s en o tra s direcciones (que no coincidan con el cliv aje). 3. C livaje m ediano (en los cristales d e los fe ld e sp a to s, d e la h o rn b len d a, etc.). E n los frag m en to s d e los m inerales se v en p e rfe c ta m e n te ta n to los plan os del clivaje com o las fra c tu ra s irre g u la re s en dilecciones casuales. 4 . C livaje imperfecto (en la a p a tita , la c a site rita , el a z u fre n a ti vo, etc.). Se ad v ie rte con d ificu ltad , h ay q u e b u scarlo en el fr a g m ento del m ineral. C om únm ente, las fra c tu ra s p re s e n ta n s u p e r ficies irregulares. 5. Cliva,]eabsolutam enteim perfeclo,esdeciv, p rá c tic a m e n te a u s e n te (en el corindón, el oro, el p la tin o , la m a g n e tita , e tc .). So o b se rv a en casos m u y excepcionales. E sto s cuerpos poseen u n a f r a c tu r a concoidea, sem eja n te a la d e la escoria o la o b s id ia n a , v id rio volcánico (fig. 24). L a fra c tu ra m icroconeoidea os p ro p ia d e m u chos sulfuros, m ien tras que ciertos m etales n a tiv o s (cobro, p la ta , etc.) se d istin g u en p o r u n a fra c tu ra espinosa, g a n c h u d a . Los planos de cliv aje de num erosos m in erales se o rie n ta n de d is tin ta m an era en los d istin to s tip o s de e s tru c tu r a s c ris ta lin a s : en las e stru c tu ra s de coordinación con enlace iónico, p o r ejem p lo , la g alena (PbS) y la h a lita (NaCl) son los dol cu b o , on la c a lc ita (C aC 03) son ro m boédricos; on los silicatos, d o n d e los co m plejos am ónicos ap arecen on cad en itas. com o, p o r ejo m p lo , on los p iro xenos y las h o rn blendas son p rism á tic o s; on los silic ato s, (pie so d is tin g u en p or sus capas aniónicas, com o, p o r ejem p lo , en las m icas y las cloritas, son los dol pinacoido. Según las concopcionos d esa rro llad as p o r B ra v a is , los planos del clivaje son paralelos a las redes p la n a s , m ás a p a r ta d a s la u n a de la o tra, de la m alla espacial. G. YVulf, b a sá n d o se on los d a to s do la cristaloquím ica, m ostró quo ol fonóm ono dol c liv a je en los cris tales do enlace iónico viono d e te rm in a d o p o r la a n iso tro p ía do las fuerzas do unión de las u n id ad es e s tru c tu ra le s on d is tin ta s d i recciones on I o b m edios cristalinos. Así, p o r ejem plo, en la ostruc87
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t u r a c ris ta lin a d e la esfalerita (ZnS), las redes p lan as de los iones m ás a p a r ta d a s la u n a de la o tra se establecen p a ralelam en te a las c a ra s del o c ta e d ro y, p o r consiguiente, de acuerdo con la regla d e B ra v a is , y el clivaje debe p asa r según {1 1 1 }. E n la re alid ad , el cli v a je d e la e sfalerita se p resen ta paralelam ente a los planos del d o d e c a e d ro róm bico {1 1 0 }, a pesar de que aquí las distan cias ent re las re d e s p la n a s son m enores. Ello se debe a que en el prim er caso cada u n a d e las redes planas a p a rtad as unas de otras está c o n stitu id a de iones idénticos, pero de diferente carga (Zn2+ o S2~), lo que d e te r m in a el enlace quím ico en tre las redes, m ientras que en el segundo caso c a d a red consta de iones de zinc y de azufre que se com pensan m u tu a m e n te , p or cuya razón, a pesar de las distancias m ás cortas, ellas se hallan poco enlazadas entre sí. Sin em bargo, el d iam an te, que posee la m ism a e stru c tu ra cristalina que la esfalerita, in te g rad o n a d a m ás que por átom os de carbono, p resen ta un clivaje oc ta éd rico (es decir, de acuerdo con la regla de B ravais). M uchas veces, los planos de clivaje de diferente orientación en un m ism o m ineral presentan diferentes grados de perfección. P o r ejem plo, en los cristales de yeso, que pertenecen al sistem a m onoclínico, obsérvanse los siguientes clivajes: según el segundo p in aco i de {0 1 0 }, perfecto; según el prism a róm bico, {1 1 1 }, m ediano; se gún cl p rim er pinacoide {100}, im perfecto. El núm ero de direcciones del clivaje es tam bién en varios casos un im p o rtan te ca rác te r d iag nóstico. P o r ejem plo, los dos m inerales ta n parecidos el uno al o tro p o r to d a u n a serie de caracteres externos (color, dureza, brillo, etc.) corno la esfalerita (ZnS) y la volfram ita (Fe, Mn) W 0 4, distín g u en se el u n o del o tro por el hecho de que en los cristales o granos d e esfa le rita se observan varios planos de clivaje según {1 1 0 }, m ien tras q u e en la v o lfram ita sólo se encuentra clivaje bueno en u n p lan o seg ú n {0 1 0 } a Jo largo de Jos cristales o los granos. A d em ás del clivaje, pueden observarse en Jos cristales planos de separación, condicionados, según supone N. Belov, por las “ in te r c a la c io n e s” de sustancias suhm icroscópicas de o tra -composición, o rie n ta d a s reg ularm ente a lo largo de los planos de la m áx im a em p a q u e ta d u ra . A diferencia del clivaje, no son rigurosam ente p la n a s y p oseen en la m ayoría de los casos u n a sola orientación. nniu/A A P o r d u re z a 1 se entiende el grado de resistencia que puede o fre c e r u n m in era l cualquiera a los efectos mecánicos externos, en p a r tic u la r , al rayado. * Jíl c o n c e p to do "d u rez a do un c u e rp o ” no se lia dolorniiniido aún c o n U xlu lu p rocisió n , u pemil' do Ihh invesligucioncH icu Iízik Iuh sobre oslo p ro b le m a . So d is tin g u e n d u rezu ed eru y u d o , do perforueión, de presión,do ubm e ió u .L o s r e s u lta d o s d e lúa ¡nvoBtigucioneB efectu ad as en todos ostoB rn<3todos n u io s t ru n q u e , do h ech o , no tru tu do fenóm enos fínico» de d iferen te n aturulo/.a.
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E n la práctica m ineralógica corriente se e m p lea el m étodo m ás sencillo de determ in ación de la dureza, ra y a n d o u n -m in era l con otro, es decir, se estab lece la dureza re la tiv a d e los m inerales. Kn este caso se em plea la escala de M ohs. que co n sta d e diez m in era les. d onde cada uno puede rayar tod o s los a n te rio re s. Para constituir dicha escala se han to m a d o los sig u ien tes m ine rales en orden de su dureza del 1 al 10: ]. T alco — j\Ig3 [S í 4O10][OH1 j 2. Y eso - C a S 0 4.2H „0 :i. C alcita - C aC 0 3 4. F lu o rita — C a F 2 5. A p a tita — Ca5 [r04]3F
t>. O rto c la sa — K f.AlSi,Os] 7. C u arzo - SiO . 8. T o p acio — A l! ['í¡ie>1'] (R O I 1).. 9. C o rindón — A1»03 10. D ia m a n to — O
P a ra d eterm in a r la d u reza de un m ineral es preciso v er etiál es el últim o do ios diez m inerales de la escala que se d e ja ra y a r p o r el m ineral en custión. P o r ejem plo, si el m ineral est lidiado consigno ra y a r la a p a tita y se d eja ra y a r por la ortoclasa su d u reza o scilará en tre 5 y 6 . E ste m étodo sencillo, aunque b a sta n te tosco, nos s a tis la c e p e r fectam en te en la identificación de los m inerales. D en tro de la escala de Mohs. la m ay o ría d e los m inerales po seen en las diferentes caras y fra c tu ra s una d u reza m ás o m enos co n stan te, au n q u e se conocen casos de variación según sea la d ire c ción de las rayas. P o r ejem plo, en el m ineral d iste n a AI2S i <)8 en la dirección longitudinal la d u re za es de 4,5, m ien tras que en la d ire c ción p erp en d icu lar del m ism o plano la d u re z a llega a (>— 7. P o r eso se le h a dado el nom bre de d isten a (del griego “ d i ” , do b le V “ste n o s” , resistente). L as determ inaciones m ás ex a ctas de la d u re z a d e los m inerales, con fines de investigaciones científicas, so ofootúan con la a y u d a de ap a rato s especiales — los eseleróm etros — m ed ian te filos m e tá licos o de diam an te. A quí no vam os a d eten e rn o s en ol ex a m e n do dichos aparato s. M encionarem os ún icam en te a lg u n as conclusiones del estudio detallado do los fenóm enos de alteració n d e las su p e r ficies cristalinas mediante! el rayado. A n te todo so puso on claro quo la elurt'za de* los cuerpos cristalinos poseso pm pieelados v ec to riales (anisotropía), os elecir, no oh siem pre la m ism a en tóelas las dirocciemos del cristal. listo se refiere tam bién a los m inerales del siste m a cúbie-o. A títu lo do ejem plo señalam os en la fig. 25 u n a “ ro se ta ” do d u reza des la e a ra dol cubo do la sal goma. >Si el plano estu d iado del cristal e stá o rie n ta d o perpendicularm onte al plano do clivaje, en la di.ar‘- “Kohoui" rección paralela a la huollu elol clivaje p re se n ta la ÚSImhi'Vu' i' hi ■!<< du reza m ín im ay on la p erpendicular, la m áxim a. mil K«nm. 8»
D esde el p u n to de vista cristaloquím ico, la dureza de Jos cris ta le s d ep en d e del tipo de estru c tu ra y de la firm eza de los enlaces ató m ico s (iónicos). Pese a que no disponemos to d av ía de datos com p leto s en esta esfera, ciertas tesis se han dem ostrado y a de un m odo b a s ta n te determ inado. Al tra ta rs e de cuerpos cristalinos iónicos, se h a establecido por pro cedim ientos em píricos que la dureza es, en general, d ire c ta m en te proporcional a la densidad de las estructuras cristalinas. Con el au m en to de las distancias entre los iones dism inuye la d u reza del respectivo tipo de combinaciones: D istan cia A X D ureza, Hegún M o h s .. .
BeO
MgO
CaO
SrO
1,55 t)
2,10 6,5
2,40 4,5
2,57 3,5
BaO
2,77 Á 3,3
Se h a establecido asimismo que, al trata rse de com puestos que se cristalizan en estructuras idénticas y con distancias interiónicas próxim as, al au m entarse la valencia, es decir, la carga de los iones, a u m e n ta la dureza. A demás, como ha dem ostrado V. Sóbolev, aquí tiene m ucha im p o rtan cia la coordinación de los cationes en los com puestos. E n los óxidos y los silicatos, la m ayor dureza corresponde a las com binaciones de cationes donde la razón rk:rA corresponde al lím ite inferior de estabilidad del índice de coordinación. E n los silicatos que contienen alum inio en coordinación séxtupla, la dureza es m ayor que en los alum osilicatos (de coordinación cuádrupla Al). L a presencia de iones hidroxilos y de agua en la composición de los cuerpos dism inuye en cierta m edida su dureza. C abe señalar que las variedades criptocristalinas, m icroporosas y pu lv eru len tas de los minerales presentan durezas pequeñas falsas. P o r ejem plo, la hem atites (Fe 20 3) en cristales posee u n a d u re z a igual a 0 , m ientras que cuando se tr a ta del ocre rojo, la d u re z a es m enor que la unidad, lo que supone prácticam ente la au se n cia de cualquier cohesión entre las partículas aisladas de la m asa m icrodispersa de la hem atites. E n general, todo el conjunto de compuestos naturales posee d u re zas que oscilan entre 2 y 0 . Los minerales más duros p e rte necen a los silicatos y óxidos anhidros, como ol cuarzo —Si 0 2 (d u reza 7), la c a s ite r ita - S n 0 2 (0 - 7), el c o rin d ó n -A l2Oa (9 ), los m in erales del grupo de la espinela —MgAl2G4 (8 ),el topacio, cl berilio (7,5 —8 ), la tu rm alin a (7 —7,5), los granates (alrededor de 7), etc. F ltA U II.lD A I), MALKAHIMDAD Y ELASTICIDAD
Kn la identificación de los mineralos, estas propiedades de se m p e ñ a n u n papel de segundo orden, poro son muy caracterís tic a s d e to d a u n a serie de ellos. P o r fra g ilid a d se entiende la propiedad del mineral de fraccio-
liarse bajo presión, al ra y arlo con el tilo do un cuchillo. Kn este caso, por ejem plo, la te tra e d rita se " p u lv e riz a " , es decir, d a una ray a m ate con polvo negro en los bordes. L a calcosina, parecida a la te tra e d rita por su aspecto, da u n a ra y a lisa \ b rillan te, lo que viene a d em o strar sus propiedades de d eform ación p lástica, o sea la m aleabilidad. U n fenóm eno análogo, pero en fo rm a m ucho más ac en tu ad a se observa en los m etales m aleables n a tiv o s (cobre, oro. electrum , p lata, etc.). L a m aleabilidad d e ostos m e ta le s se m an i fiesta tam b ién en el hecho de que sus granos p u ed en c o n v e rtirse en delgadas lám inas bajo los golpes de un m artillo. E n to d a u n a serie de m inerales de débil e s tru c tu ra c rista lin a , la p lasticid ad viene condicionada p o r cl deslizam iento, q u e c o n siste en el desplazam iento paralelo de las capas del m edio c rista lin o a lo largo de uno o de varios planos (deslizam iento en la sal gem a). E n otros m inerales, la plasticidad va a c o m p a ñ a d a d e la lo rm acio n m ecánica de m aclas (por ejem plo, en los cristales d e calcita). L a elasticidad, es decir, la propiedad de las su sta n c ia s tío c a m b iar de fo rm a bajo el efecto ele fuerzas d efo rm ad o ras y v o lv er a recu p erarla al desaparecer éstas es tam b ién in h ere n te a ciertos m inerales. Poseen esta propiedad, por ejem plo, las m icas, deb id o a lo cual se distinguen de las llam adas m icas frágiles que co n tien en calcio y se rom pen al doblarse. Las cloritas, que se parecen a las micas, no se rom pen al doblarse m ucho, pero 110 re cu p eran su form a anterior. Los m inerales del grupo del asbesto e stá n c o n sti tu id o s de elásticas y delgadas fibras que se d ejan tejer. L a v a rie d a d filam entosa del yeso — la selenita — no posee d ic h a p ro p ied a d . PESO ESPECIFICO
E l peso específico de los m inerales depende, com o se salto, a n te todo del peso atóm ico de los átom os o iones quo in te g ra n la su s tan cia cristalina. Luego desem peñan un papel im p o rta n te la.s dim ensiones de los radios iónicos, cuyo crecim iento co m p en sa el au m en to del peso atóm ico, aveces, h a sta ta l g ra d o quo se red u ce el peso específico, como, por ejem plo, en ol cuso dol p o tasio , donde*, a pesar de quo su peso atóm ico os 1,7 veces m ay o r que el del sodio, el peso específico del KCl (1,1)8) es m enor quo el del NuC 1 (2.17). debido a que el radio iónico do K l+ (1,33) os m a y o r (pie el radio iónico do N a l+ (0,98), lo quo influye m ucho en ol volum en de la su stancia cristalina. Adem ás, com o y a so h a señ a la d o m ás arrilia (v. Polim orfism o), ol cam bio, y en p a rtic u la r O l au m en to , dol núm ero do coordinación on las e s tru c tu ra s c rista lin a s produce la dism inución dol volum en y, por consiguiente, ol a u m e n to del peso específico. P o r fin, la dism inución do la v alen c ia del catión (o i'l aum ento do la valenoiu del unión), on ig u ald ad d e las dem ás con diciones, debo ir acom pañado tam b ién dol a u m e n to del peso esp e cífico. 01
Los pesos específicos de los'm inerales oscilan en un intervalo b a s ta n te g ran d e: desde valores menores que la unidad (los gases n a tu ra le s 1, los betunes líquidos) h asta 23,0 (ciertas variedades de m in erales del grupo del osmiridio). La mima fundam ental de los compuestos orgánicos naturales, d e los óxidos y sales de los metales ligeros, que ocupan la p a rte su p erio r de la ta b la jde Mendeléiev, posee pesos específicos que v a ría n e n tre 1 y 3,5: ám bar, betunes sólidos (1,0— 1,1), sal com ún —N aCl( 2,1 —2,5), y c s o - C a S 0 4*2 H 20(2,3), cuarzo - S i0 2(2,65), d iam an te (3,5), etc. Sólo algunos de los minerales pertenecientes a este grupo tienen m ayor peso específico; como, por ejem plo, el corindón y sus variedades —Al2O3(4,0). E n trelo s sulfatos se destaca particu larm en te la b arita - B aS 0 4(4,3 - 4 ,7 ) , a lo que debe su deno m inación (del griego “ baros”, peso). Los com puestos de los metales pesados típicos, que ocupan la p a rte inferior de la tab la de Mendeléiev, se distinguen por sus pesos específicos medianos, que varían entre 3,6 y 9. Ejem plos: siderita — FeCOa (3,9), esfalerira — ZnS (4,0), p irita — FeS 2 (5,0), m ag n e tita — FeFe 20 4 (4,9 —5,2), hem atites — F e 20 3 (5,0 —5,2), a n glesita — P b S 0 4 (6,4), cerusita— P b C 0 3 (6,5), casiterita — S n 0 2 (7,0), galena — PbS (7,5), cinabrio — HgS (8 ,0 ), u ra n ita — U 0 2 (8 - 10).
Los mayores pesos específicos corresponden a los m etales n a tivos pesados: cobre (8,9), bismuto (9,7), p lata (10—11), m ercurio (13,6), oro (15—19), los minerales del grupo del platino nativo (14 —20), los minerales del grupo del iridio y del ism iridio (17 —23). Los pesos específicos de los minerales se determinan* de dos m aneras, en lo fundam ental: 1 . por el m étodo del desplazam iento d«;l líquido, es decir, pesando la m uestra y midiendo el volum en de ag u a deplazada por él, y 2 . determ inando la pérdida de peso del m ineral sumergido en agua (el peso absoluto de la m uestra se divide p o r la pérdida de peso en el agua). El peso específico de los granos 7>equeños de un mineral se determ ina con ayuda del llam ado pienón ietro, o do los líquidos pesados, o la balanza de W estphal, descri tos en los m anuales do la respectiva especialidad. Las considerables fluctuaciones del peso específico que se ob se rv a n en un mismo mineral son relativam ente raras y se deben, ad e m á s del isomorfismo, a las minúsculas inclusiones de otros m inerales, com prendidas burbujas do gases y líquidos. Se ap ro v ech a mucho la diferencia de pesos específicos do los m in erales en la beneficiación de las menas, donde se emplean los d is tin to s m étodos de gravitación, al objeto de separar los m inera les no m etálicos (cuarzo, calcita, barita, etc.) de los minerales m etálicos (galena, esfalerita, casiterita, etc.). D urante la beneficia1 Loe poaos específicos do los Raflea naturaleH so dntunninan con res p e c to ul aire.
F ie. 26. A tracción de clavos de h ierro p o r la m a g n e tita .
cion se obtienen m enas concen trad a s, con alto contenido de m i nerales útiles. l ’KO l'IK I) ADES M A (i N ÉTICAS
Son muy pocos los m inerales que poseen propiedades m agnéti cas pronunciadas. Los m inerales con débiles propiedades liaram agnéticas son atraídos fácil m ente p or un im án (las variedades |j de p iro tin a pobres en azufre). Sin em bargo, existen m inerales que poseen propiedades m agnéticas, es decir, son ferrom agnéticos y a tra e n v iru ta s do hierro, alfileres, clavos, etc. (fig. 26). Poseen dichas propiedades la m a g n e tita , ol ferroníquel v algunas variedades de ierroplatin o. Por fin. so conocen m inerales diam agnéticos, es decir, que son repelidos p o r ol im án, como, por ejem plo, el bism uto nativo. D ado el escaso núm ero de m inerales que poseen p ro p ied ad es m agnéticas, este carácter tiene una gran im p o rtan cia d iag n ó stica. D ichas propiedades se determ in an con a y u d a do u n a a g u ja m ag nética, a cuyos extrem os se acerca la m u estra a ex a m in a r. E x iste u n a can tid ad b astan te grando tío m inerales d o ta d o s tle propiedades m agnéticas débiles, que no pueden ad v e rt irse m ed ian te la ag u ja m agnética. L a separación do los m inórale» en fraccio nes con ay u d a de electroim anes, al exam inarse las oonoent.raciones pesadas de los m inerales obtenidas d u ra n te (“I lavado, a r basa en la diferencia en tre estas débiles propiedades. RADIACTIVIDAD
Ocupa la últim a parto del sistem a periódico do Mendolóiov ol grujió de los elem entos radiactivos dol u ran io -rad io , (pío revisten un interés particular. Los fenóm enos do la ra d ia c tiv id a d fueron descubiertos por A. .Boequorel y a en I 8 S)<>. Kl e stu d io posterior do los mismos condujo al descubrí m iento do las loyos generales de |a e stru c tu ra dol Atomo y al desarrollo de la llam ad a física nuclear. Como ho sabe, la formación de los iones, do liík com binaciones quím icas y todos los procesos quím icos en general están condicio nados casi exclusivam ente por la e s tru c tu ra do las ni.vm-J.la* r/rrtronica« periféricas do los átom os y p«,r |a energía quo so desprende SCi
m ira n te el re ag ru p a m ien to de los electrones; por lo que se refiere a los núcleos de los átom os, no sufren la m enor m odificación. E n c a m b io , las p erm utaciones ra d iactiv as están relacionadas con las tra n sfo rm a c io n e s que se producen en los núcleos m ismos. E n v ista d e ello conviene recordar aquí la e stru c tu ra de los núcleos a tó m i cos. Se h a establecido que en la e stru c tu ra del átom o in terv ien e n tre s especies fu n d am entales de p artícu las: el protón y el n e u tró n en el núcleo, y el electrón que gira en torno del núcleo. E l núm ero de p ro to n es es igual al núm ero atóm ico, y el núm ero de neu tro n es es igual a la diferencia en tre el núm ero de m asa (próxim o al peso atom ico) y el núm ero atóm ico. Al ex am inarse cl sistem a periódico de los elem entos (ta b la L, págs. 32.-33.) se ve claram ente que en las prim eras hileras de los elem entos, el núm ero de protones y el de neutrones del núcleo atóm ico suelen ser iguales. A m edida en que se p asa a los elem entos m ás pesados se n o ta que el núm ero de neutrones crece respecto al d e los protones (así debe ser p a ra lograrse el m ínim o de energía y, por consiguiente, de estabilidad del núcleo). E n la ú ltim a fila se establece y a un excedente bien considerable de neutrones en com paración con los protones. P or ejem plo, el núcleo del uranio pesado U 1138 tien e 02 protones y 146 neutrones (238 —92), m ientras que el núcleo del isótopo U 235 tiene tres neutrones menos (quedando el m ism o núm ero de protones). E stos últim os elem entos del sistem a periódico poseen núcleos atóm icos inestables. En dichos elem entos son m uy característicos los fenóm enos de la llam ada desintegración rad iactiv a, la cual consiste en un confitante desprendimiento: 1 ) «le partículas a, es decir, átom os de helio, que poseen el n ú m ero atóm ico 2 y cl núm ero de m asa 4, éstas se em iten con en o rm e velocidad e ionizan el aire, o sea lo convierten en co n d u cto r d e e le c tric id a d ; la emisión de dichas partículas produce la tra n s form ació n consecutiva del átom o del elem ento en cuestión en á to m o s (le elem entos m ás ligeros, dándose la p articularidad de q u e al desprenderse cada partícula dism inuye en dos unidades el n ú m ero atóm ico, y la musa dism inuye en cuatro unidades; 2 ) de p artículas ¡i, equivalentes a los electrones; la em isión d e c a d a u n a de dichas partículas aumenta la carga del núcleo en u n a u n id ad (m anteniéndose inalterable el núm ero de m asa); p o r consiguiente, tam bién el núm ero atóm ico del producto de la p e rm u ta c ió n au m en ta en una unidad; 3 ) d e rayos y, q u j no son o tra cosa que u n a radiación electro m a g n é tic a , an áloga a los rayos X. E s t a 1 raiisform ación continua de los átom os, acom pañada de g ra n d esp ren d im ien to do energía, no depende de la tem p era t u r a ni d e . la presión. Los productos finales resultantes de las em isiones co n seculivas do partículas a y P son isótopos estables
F ig . 27. S e c to re s in ic ia le s d e tr e s series d e tr a n s m u ta c io n e s r a d ia c tiv o s y e le m e n to s tr a n s u rá n ic o s a r tific ia le s: n e p tu n io y p lu to n io .
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del plom o. L a v elo cid a d d e d e s in te g ra c ió n d e los á to m o s in5 te rm e d io s q u e se v a n fo rm a n d o § en el p roceso de d ic h a a c tiv i® d a d v a ría en in te rv a lo s b as^ t a n te g ra n d es, desde fracciones d e seg u n d o h a s ta m iles d e ^ m illones d e años. E l tie m p o n ecesario p a r a la d e s in te g ra ción d e la m ita d d e to d o el n ú m e ro d e á to m o s del isó to p o en cu e stió n d en o m ín ase “ períy o d o d e se m id e s in te g ra c ió n ” , ^ s ie m p re c o n s ta n te p a r a c a d a ¡J is ó to p o . aSI g89g so SI 32 93 5* SO 91 S2 5* Ba A c T U PU Se h an estab le cid o tre s sena ac tu te ,_ U u Np Pu l/Jm ers atomice ffl y símbolo químico rie s d e tra n s fo rm a c io n e sra d ia c Mmen " w “ 1uu”Ua ^ tiv a s c o n s e c u tiv a s : 1 ) la serie del u ra n io , q u e com ienza con el u ra n io I U 238 (fig. 27), d o n d e e n t re o tro s p ro d u c to s in term ed io s d e la d e sin te g ra c ió n se fo rm a t a m bién el ra d io con su período de sem id esin teg ra ció n d e 1600 a ñ o s ; 2) la serie del ac tin io , q u e com ienza con o tro isó to p o del u ra n io — — el U 235 —, d o n d e e n tre los p ro d u c to s in te rm e d io s d e las p e rm u tacio n es fig u ra el a c tin io , y 3) la serie dol to rio , q u e c o m ie n z a con el isó to p o T h 232. L a ra d ia c tiv id a d d e los m in erales se d e te r m in a a b a se do su io n izació n del aire. P a r a ello se valen do elec tro sco p io s, c á m aras d e io n ización y d is tin to s siste m a s do c o n ta d o re s o d e te c tores. Los m in erales d e uranio, capaces d e d e s p re n d e r ra y o s q u í m ic a m e n te a c tiv o s im p resio n an la p laca fo to g rá lic a , lo cu al so u tiliz a p a r a la o b ten ció n «lo ra d io g rafías. C on e s te fin se co lo ca m ía m u e stra d e m inoral bien p u lim e n ta d a so b ro u n a p la c a fo to g rá fic a en u n a c á m a ra o scu ra o on u n a c a ja d e rovelar. Los ra y o s ac tiv o s ejercen su efecto quím ico on la c a p a fo to sen sib le d e la placa. D espués do rev o lad a la p laca, los lu ja ro s m ás n eb ro s a c u sa n la presen cia do m inerales do uran io , lin la im ag en p o sitiv a «lis la radio g rafía, es docir, on ol p ap e l, los lu g are s m ás claros co rres p o n d erán a los m inerales que co n tien e n e le m e n to s ra d ia ctiv o s, los oscuros re p re se n ta rá n los m inerales c a re n te s do dichos elem entos. Los fenóm enos de la d esin teg ra ció n ra d ia c tiv a , que so producen en el tran sc u rso de enorm es períodos do tio m p o , so u tiliza n on la !)5
d eterm in ació n de la edad geológica absoluta de las d istin tas rocas, en las que en su tiem po se form aron m inerales radiactivos. E s ta d eterm inación de la edad es posible, ante todo, porque la velocidad de desintegración de cada sustancia ra d ia ctiv a 110 sólo es constante, sino que, además, no depende de la te m p e ra tu ra ni d e las reacciones químicas que se operan en ella. O tra circuns ta n c ia im p o rtan te consiste en que el contenido de los productos finales de la desintegración (helio y plomo) del m ineral depende d irectam en te del tiem po transcurrido desde el m om ento de la fo r mación de los minerales radiactivos. O T K A S m o l ’I K O A D K S | ) K LOS MI NKI I AL KS
Kntre la m ultitud de otras propiedades de los m inerales (conductibilidad térm ica, eléctrica, propiedades piro y piezocléctricas, de detección, fusibilidad, solubilidad, etc.) no señala remos más que las de m ayor im portancia diagnóstica, es decir, las que en m uchos casos ayudan a identificar los m inerales o com pro b ar la identificación. Mencionaremos asimismo las propiedades de que se valen los mineros en su actividad práctica. Tales propiedades, como la solubilidad, fusibilidad, la colo~ ración de la llama, Ioh perlas de bórax, etc., requieren estudios especiales. Se exam inan con detalle en el curso pirognóstico, por cuya razón no vamos a detenernos en dicho problem a aquí. Señala rem os algunas propiedades de los minerales, que se utilizan en la prospección, la búsqueda y beneficio de los mismos. Hl olor em itido por algunos minerales al ser golpeados o en la fra c tu ra acusa la presencia de unos u otros elementos en el m ine ral. Por ejemplo, el arsénico nativo, el mispíquel (FeAsS) y otros arHoniuros de m etales desprenden, al ser golpeados, un carac terístico y fuerte olor de ajo “ olor de arsénico”, que es p a rtic u la r m ente intenso du ran te el calentam iento y la calcinación. Los gases que acom pañan al petróleo suelen contener hidrógeno sulfurado, (pie tam bién desprende un olor característico. E s ta propiedad ayuda a descubrir los m anantiales de hidrógeno sulfurado. A veces, el cuarzo de filones, al que van unidos m uchas voces minerales do metales raros, desprende en la fractu ra un olor desag rad ab le peculiar que sirve en la práctica m inera de indicio o rien ta d o r. Varios minerales se distinguen por sus “olores de a rc illa ” , y así sucesivamente. A lgunos minerales, particularm ente los que se hallan en polvo, se conocen fácilm ente al laclo. Por ejemplo, el talco parece g ra sic n to , gracia# a Jo cual se distingue de la pirofilita, m uy p a re c id a a él. Igualm ente, las variedades pulverulentas de la jnroB Íta — K K ejíSO JJO H ],, al ser tritu rad as con los dedos dan la im presión d e u n a sustancia untuosa, lo que las distingue de las intwiut ocrosas de lim onita H K e0 2 -(if/, de idéntico color, pero 96
que .sometidas a la m ism a m anipulación se asem ejan m ás a la arena. Al determ inarse la calidad de ciertos m inerales útiles, em pleados en la alim entación, se utiliza el com o, p o r ejem plo, en la Inísqueda de yacim ientos de sal com ún, d e ag u a arte sia n a potaMe. etc. Por fin. cierta ay u d a prestan, sobre todo en la p rá ctica minera, los fenómenos sonoros. Los m ineros se valen con gran m aestría de dichas propiedades de los m inerales. Se sabe, por ejemplo, que las m asas de cerusita (PbC’()3) al caer en el suelo emiten un sonido como cl de cristal cuando cae. De la m ism a m anera, en los tajos, los m inerales v las rocas de d is tin ta d u re za em iten bajo lo.s golpes de los diferentes in stru m en to s m ineros distintos sonidos, a los (pie uno se aco stu m b ra sólo después «le m ucha experiencia práctica. .Así, en la determ inación práctica de los m inerales, com o liem os visto, pueden to m ar p arte nuestros diferentes «irganos d«' los sentidos: la vista, el tacto, el olfato, el gusto y cl oído, l ’n papel excepcional corresponde, n aturalm ente, a la. v ista y a la m em oria visual, que se desarrolla d u ra n te la actividad práctica-.
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CAPULLO
METODOS DE INVESTIGACION MINERALOGICA DETALLADA
P ara aprender a determ inar con métodos sencillos los m inerales existentes en la corteza terrestre hay que tra ta r cristales más o menos grandes o masas minerales homogéneas. Con ta l objeto se recurre habitualm ente a los caracteres diagnósticos externos de los minerales, descritos en el capítulo II. Muchos m inerales, sobre todo los que pueden contener metales de valor industrial requieren análisis complementarios con ayuda del sóplele (pirognósticos) y de elementales reacciones químicajs cualitativas, expuestas en deterininadores especiales. Sin embarco, los minerales raros o de difícil determ inación m ediante los métodos sencillos, los minerales que se descubren durante, las investigaciones mineralógicas sistem áticas, sólo pueden identificarse con toda seguridad mediante el empleo de m étodos m ás perfectos. La necesidad de estos métodos detallados de ensayo surge cuando se necesita conocer con mayor plenitud la com posi ción de los combinaciones naturales: 1 ) en cl estudio petrográfico de las rocas, indispensable para la confección de los m apas geológicos; 2 ) para la puestaen explotación de un yacim iento nuevo, en cuyo cono surge la necesidad del estudio de todos los aspectos de la composición de los minerales para la solución del problem a del aprovecham iento integral de todos los componentes; 3) en las investigaciones especiales en las zonas que ofrecen particular interés en cl sentido mineralógico; 4) a) resolverse problem as de geoquím ica, que requieren un examen a fondo de la sustancia m ineralógica, etc. Kn el estudio detallado de los minerales se emplean en caso de necesidad los siguientes métodos: cristaloquímieo, radiométrico o roentgenométrico, cristaloóptico, térmico, quím ico-analítico en com binación con el análisis espectral y, a veces, roentgeno08
esp ectral, etc. T odos estos m étodos se ex p o n en en m anuales espe ciales. A quí señalarom os ú n ic a m e n te en qué consisten y en qué casos se em plean. A nálisis cristaloquím ico, e lab o rad o p o r el cien tífico soviético l'J. Fiódoi'fív. P u ed e em p learse c u a n d o se t r a t a d e cristales. L a esencia de este análisis consiste, ad em ás d e la m edición d e los ángulos e n tre las caras, en d e te rm in a r en c ie rta m e d id a la e s tru c tu r a in te rn a de los cristales p a rtie n d o de las fo rm a s e x te rn a s , dado q ue la-s ca ras m ás d esarro llad as y m ás com unes re sp o n d en a los plan o s de la m á x im a d ensidad d e las u n id a d e s e s tru c tu ra le s. P o r e s ta v ía se lo g ra d e te rm in a r el siste m a y el tip o d e s im e tría de los cristales y ta m b ié n la com posición del m ineral. A la p lu m a de F ió d o ro v se d ebe “ El reino de los c rista le s ” , o b ra c a p ita l (1920) que co n tien e ta b la s especiales p a ra el análisis cristalo q u ím ieo . A nálisis ro e n tg en o m étrico 1. Se em plea p a ra d e te rm in a r la su s ta n c ia m ed ian te la com paración de ro en tg en o g ram o s. P u e d e efectu arse p o r d istin to s m étodos, siendo los m ás usu ales los sig u ien tes: el m éto d o de la ro tació n del cristal (P olanvi), el m éto d o del g o n ió m etro de R o n tg en (W eissenberg) y el m éto d o p u lv e ru len to (D ebye). Los p rim eros dos m étodos se em p lean c u a n d o se t r a t a de m onocristales. P o r m éto d o de la ro tació n del c rista l se e n tie n d e la ra d io g rafía del cristal en ro tació n so m etid o al efecto d e ra y o s X m onocrom áticos. E n oposición a éste, en el m étodo d e L im e se m an tien e in m óvil el cristal so m etido a un esp e ctro c o n tin u o del tu b o de ray o s X. E n la fig. 28 se re p re se n ta n m u e stra s d e ra d io grafías. E l m éto d o de W eissenberg, em pleado con m a y o r frecu e n cia, supone, adem ás, de la ro tació n del cristal, cl m o v im ien to p ro g resiv o de la p elícu la cilin drica p a ra le la m e n te al eje do ro ta c ió n del cristal, es decir, p erp en d icn larm e n te al ray o X . Las ra d io g ra fía s o b te n i d as p o r el m éto d o de W eissenberg tien en u n a s p e c to m u y c a ra cterístico deb id o a la disposición de las m a n c h a s d e in te r feren cia a lo largo de las cu rv as (fig. 28); p e rm ite n c a lc u la r con re la tiv a facilid ad (por vía geom étrica) los índices. E l m éto d o de D ebye poseo la im p o rta n te v e n ta ja d e p erm i tir el estu d io de agregados, com prendido» los m in era le s criptocristnlinofí y microdisperaos, p o r c u y a ra zó n so e m p le a on g ra n escala con fines diagnósticos on la m in eralo g ía. El ro e n tg e n o g ra m a , d en o m in ad o co m ú n m en te “ d e b y e g ra m a ” (fig. 29), se o b tie n e on u n a c á m a ra especial on u n a fra n ja «le p elícu la fotosensible, d o n d e, después do rev elada, se a d v ie rte n líneas do d is tin ta in te n sid a d o arcos (p arto s de anillos form ados p o r los conos do los rayos X reflejos de los planos d e m a y o r d e n sid a d d e los frag m en to s cristalin«)s de la su sta n c ia p u lv eriz ad a). Al c o m p a ra r el dobyogra 1 N o (lüt)u oonfimdirHíi n o n ol nntUmis r o o ntg H n oK striidturivl, eu y ti rum ión bh ul (
7»
5)9
.K¡U. 2H. Arrilm, n ln i/.rjuii id a , «• reproduce un rot-ntgenogram a ( A ) de u n crÍH(,iil (íiraLoiio cxpueHlo til efecto 'iio)'niiiiiiH oblinidoH |x>r el m étodo de W eissenberg (p a ra la fuclm itit, m ira cr o in ííitíí) ; O — dcti-riniiuición de la línea cero de e stra tific a ción y I) di-ti-rminiKÚ/»! ili: la prim era linca do e stratificació n (hll).
n ía o btenido (por la intensidad de las linca» y por las distancias f u t r e los planos) con Ion dobyegram as de otras sustancias cono cidas, a las (jiie se parece por su aspecto la sustancia exam inada, se p u ed e di-leriiiiimr con toda exactitud ol mineral, disponiéndose
F ig . 2!l. A npocto típ ico de dcbyoj'rnmiiH. — (¡llvliia (KOI); h - sal Ki’iua (NuCI); c - cu.ii7.u (SIO,).
a
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de Jos resu ltad o s del análisis esp ectral y . por lo m onos, de alg u n as constantes ópticas. El m érito de dicho m éto d o co n siste asim ism o en que p ara obtenerse un d eb vegram a b a sta n 5 m m ;1 d e su stan cia en p o lv o : esto es im p o rtan te, sobre to d o p a ra los casos en (pie no se consigue acu m u lar la suficiente c a n tid a d d e su sta n c ia p ara ei com pleto análisis quím ico. No o b sta n te , cab e se ñ a la r q u e las sustancias m uy m icrodispersas d an d e b v e g ra m a s pálidos, n u b la dos, m ien tras que los cuerpos am orfos (en el se n tid o e s tric to d e la palabra) no acusan en general los reflejos d e los ra y o s X . E n relación con eso m encionarem os a q u í el m éto d o c/cctronográfico de c nsayo de películas m uy delgadas, d e v ario s m ilim icrones de espesor, o de m asas coloideas m uy m ierodisperxas. lis te m étodo se b asa en la propiedad que poseen los e le c tro n e s do dispersarse u n iform em ente al tro p e z a r con á to m o s d isp u e sto s tam b ién uniform em ente, o sea, análogo a lo q u e o c u rre con los rayos X. J^a diferencia sólo consiste en rpie los ray o s X p e n e tra n m ucho en la su stan cia cristalin a, m ie n tra s que el haz e lec tró n ico sólo puede p e n e tra r a la p ro fu n d id a d de 0 .0 1 /» (es d ec ir, h a s ta u n a diezm ilésim a de m ilím etro). Las elec tro n o g rafías o b te n id a s de este m odo tienen ei m ism o asp e cto q u e los d c h y e g ra m a s. Análisis eristaloóptico. C onsiste en d e te rm in a r, con a y u d a del m icroscopio, v arias co n stan te s ó p ticas propias del m in eral e s t u diado. Los m inerales transparentes d e las rocas y d e las m en as se e x a m inan en p ro b e ta s finas (de espesor h a s ta 0 .0 2 m m ) o en polvo. E n tre las co n stan tes ó p ticas que d eben d e te rm in a rse en el m in era l estudiado fig u ra n : el índice d e refracción N (para- los m in era le s ó p ticam en te isótropos) o los principales índices d e re frac ció n N
F ig. 30. M cbu universal fie E . Fiódorov.
Los m inerales opacos, que form an principalm ente las m enas de los criaderos y las que se encuentran en form a de inclusiones en las roca*, se estudian en probetas perfectam ente pulim entadas, a la luz refleja, al microscopio con ayuda de fuente lum inosa especial d e no m in ad a opac-ilurninador. Las constantes ópticas son: el índice de reflexión R (la capacidad del m ineral p ara reflejar u n a u o tra ca n tid ad de luz incidente, m edida con ayuda de un ocular m icrofotom étrico o de una célula fotoeléctrica); p a ra los m inerales b ia xiales anisótropos son los principales índices de reflexión Rg, R m y R p , la doble reflexión Rtj —R p, etc. El m étodo de determ inación d e las co n stan tes ópticas p ara los minerales anisótropos, principal m en te p a ra los biaxiales, no se ha establecido aún. Sin em bargo, la d eterm inación del índice de reflexión en unión con las o tras p ro p ied ad es d eterm inadas de los minerales estudiados al m icroscopio (d u reza , color, conducta a n te los reactivos, etc.) p re sta u n gran serv icio en las investigaciones al microscopio a la luz refleja. E n m uchos casos, por esa vía, se pueden determ inar h asta las más in sig n ifican tes inclusiones fie menas (de milésimas partes de milí m etro ). A nálisis térm ico, aplicado en la práctica de las investigaciones p o r cl académ ico soviético N. K urnakov. Consiste en la obtención d e c u rv a s do calentam iento (o de enfriam iento) de la sustancia, al o b je to d e estab lecerlo s efectos en d o -v exotérm icos condicionados p o r las transfo rm aciones físicas y quím icas que se producen en la s u s ta n c ia e x a m in a d a al elevarse la tem p eratu ra (desprendim iento d e ag u a , oxid ación, reducción, paso a una form a polim orfa nueva, e tc.). El re g istro d e las curvos de calentam iento suele ser autom ático, 102
Fig. 31. A la iz q u ie rd a , e s q u e m a d e l re g is tr o d ife re n c ia l y té r m ic o c o n a y u d a d el piróm et: o a u to m á tic o de N. K u r n a k o v : S i y S j - m a n a n tia l de lu z; B - ta m b o r; G ¿ y G , — g a lv a n ó m e tro s «le los p ares te rm o eléctrico s diferen cial y sim ple. L a linca n e g ra g ru e sa r e p re s e n ta el a la m b re ile platino* rod io ; la lin ea d oble re p re se n ta el a la m b re de p la tin o ; la Itncii d e lg a d a , ol a la m b re de c o b re . A la d erech a, te rm o g ra m a s ; I - g rab ació n del te rm o p a r c o rrie n te ; U — ¿rrabauión del te rm o p a r d iferen cial.
e fe c tu a d o m e d ia n te el p iró m e tro u n id o a 1111 p a r te rm o e lé c tric o co m b in ad o (sim ple y d iferen cial), in tro d u c id o en u n crisol d iv id id o p o r u n ta b iq u e esp ecial en d o s p a r te s (fig. 31, a la iz q u ie rd a ). E n u n a p a r te se coloca el p o lv o del m in era l a e x a m in a r, en la o tr a , a l g u n a s u s ta n c ia co n o cid a e in d ife re n te (MgO, A120 3, e tc .). A a m b o s circ u ito s se c o n e c ta n los g a lv a n ó m e tro s d e esp ejo O, y G j, c a d a u n o d e los cuales a r ro ja su p u n to lum inoso so b re u n p a p e l fo to se n sib le q u e g ira so b re u n ta m b o r B l m o v id o le n ta m e n te p o r u n m ec a n ism o d e cu erd a. E n el p roceso d e c a le n ta m ie n to , el g a lv a n ó m e tro del p a r Himple re g is tra en el p ap e l fo to sen sib le la c u rv a d e la te m p e r a tu r a (fig. 31, a la d erech a , la c u rv a í ), d o n d e, en el caso d e p ro d u c irse tr a n s f o r m acio n es en la s u s ta n c ia c a le n ta d a , so fija n los c a m b io s locales d e la in clin ació n ( J ) o los tra m o s h o rizo n ta le s ( 2 ) c o rre s p o n d ie n te s a los efecto s en d o té rm ic o s (con ab so rció n do calo r) o los s a lto s h ac ia a r rib a ( 3 ) , a c u sa to rio s d e los efecto s e x o té rm ic o s (con d e s p re n d i m ien to de calor), q u e so p ro d u c e n d u r a n te el c a le n ta m ie n to d e la s u s ta n c ia e n s a y a d a . El g a lv a n ó m e tro c o n e c ta d o en cl c irc u ito dol p a r te rm o e lé c tric o d iferen cial no re g is tra m ás q u e la d iferen cia de las d o s fu erzas to rm o o lo ctro m o trices, es d e c ir, la d ife re n c ia e n tre la te m p e r a tu ra d e la s u s ta n c ia co n o c id a in d ife re n te y la te m p e ra tu ra d e la s u s ta n c ia o x a in in a d a 011 ol proceso do su c a le n ta m ie n to sim u l 1 L a g ra b a c ió n so o fu c tú a e n m m c á m a ra o s e iir n , y He revela fo to g ra fía s c o rrie n te s.
001110
las
103
tá n e o . V or eso, en la curva diferencial (fig. 31. a la derecha, la cu rv a i r ) son m ás verticales y agudos los descensos (efectos endotérm icos) y los ascensos (efectos exotérm icos), pruebas evidentes de las tra n s fo rm acio n es que se producen en la sustancia exam inada. E n eso con siste p recisam en te la im portancia del registro diferencial del pro ceso de calen tam ien to (o de enfriam iento). Kn la p ráctica m ineralógica, este m étodo se em plea co m ú n m en te p a ra el análisis de m asas criptocristalinas y m icrodispersas difíciles de d eterm in a r a sim ple vista (o por otros m étodos). Al t ra ta rs e de v arias form aciones m inerales (caolín, hidratos de alu m i nio, hidróxidos de hierro, carbonatos, cloritas, etc.) se obtienen cu rv as características de calentam iento que ayudan a d eterm in a r las especies m inerales. Ks necesario señalar aquí que el núm ero de m inerales que nos b rin d a p o r este m étodo datos característicos de im p o rtan cia d ia g n ó stica co n stitu ye u n a ]jarte relativam ente pequeña de la to ta lid a d de los m inerales existentes en la naturaleza. Son principalm ente com puestos quím icos que contienen agua, hidroxiio y dióxido de carbono. Luego, este m étodo perm ite conocer únicam ente la n a tu raleza de la m asa fundam ental de la sustancia exam inada. Las m ezclas m ecánicas, que son las que m ás nos interesan en las m asas m inerales exam inadas, en la m ayoría de los casos, cuando no p a san del 5 ó 10%, no se advierten, salvo raras excepciones. P o r o tra p arte , el estudio de las sustancias m inerales im pone la necesidad de conocer m ás a fondo sus propiedades, sobre to d o c u a n do dich as su stan cias adquieren im portancia p ráctica. A veces es necesario sab e r qué ocurre con la sustancia d u ra n te el ca le n ta m ien to . Kn tales casos, la sola obtención de las curvas de ca le n ta m ien to es insuficiente. Los productos resultantes de cad a tra n sfo r m ación estab lecid a de la sustancia requieren análisis quím ico, in v estigaciones rad iom étricas y estudio de las propiedades ópticas. Ks im p o rta n te saber con ex a ctitu d a qué tem p e ra tu ra s se p ro d u cen eBtas transform aciones. Como se h a llegado a ver, los term og ra m a s no satisfacen siem pre esta exigencia. El registro de dichas tran sfo rm acio n es p o r los ap arato s autom áticos suele ta rd a r, la di fe re n c ia llega a veces a 00 — 100 grados centígrados y m ás. E n este s e n tid o , al tra ta rs e de m inerales que contienen ag u a e hidroxiio, se p u e d e n lo g rar datos m ucho m ás exactos m ediante las curvas de deshidratación de los m inerales d u ra n te el calentam iento. P a ra ellos se to m a n 1 ó 2 gram os o m ás de sustancia a exam inar, pesada pre v ia m e n te ju n to con el crisol de platino, se le tiene en u n horno eléc tric o , p a s a n d o sucesivam ente de u n a te m p e ra tu ra d eterm in ad a a o t r a (con in te rv a lo s de 50 grados centígrados), h a sta que la p érd id a d e p eso en co m paración con el peso an terio r sea inferior a 0,03 — 0 ,0 5 % . Sólo desp ués de eBto se eleva la tem p eratu ra. Las curvas de d e s h id r a ta c ió n o b ten id as de esta m anera m uestran claram ente a q u é te m p e r a tu r a s com ienzan las transform aciones en la sustancia. 104
Fiir. C u rv as de d e sh id ra ta c ió n d e la cao lin ita (I) y la h a lo isita ( ü ) .
Kn la fig. 32 se rep resen tan dos curvas de d esh id ra ta ció n : la caoli nita Al.,[Si.,()10] [ 0 H ]8 y la haloisita .AI,[Si4()ÍO] [0.H ] 8.4.H»0. Kn la caoli n ita (la cu rv a I ) , que no contiene agua, sino sólo grupos de hidroxilo OH. las transform aciones intensas se producen en el intervalo de te m p e ra tu ra s de 5 0 0 —550 grados ce n tí grados, m ien tras que en la haloisita (curva I I ) , las m oléculas de ag u a de cristalización se desprenden antes de 150°C (prim er salto de la curva), v los grupos OH a la te m p e ra tu ra de 450 —500°C (segundo alto salto de la curva). S egún a c u sa n las m ediciones rad iom étricas, con la p é rd id a d e iones d e h id ro x ilo se d estru y en has m allas cristalinas d e estos m inerales y d ism in u y e m ucho el índice de refracción. A nálisis quím ico. Es un m étodo de en say o re la tiv a m e n te la b o rioso y caro, lis ta es la razón d e q u e sólo se re c u rra a los a n á lisis q u í micos com pletos cuando se tiene fu n d a m e n to p a ra so sp e c h a r la existencia de alg u na n u ev a v a rie d ad o de un nuevo m in eral q u e so distingue, p or algunas de sus propiedades, do los m in erales co n o c i dos, o cuando es im posible decidir la cuestión de la v a rie d a d del m i neral estudiado, de com posición variable, sin d isp o n er do los re su l tad o s del análisis quím ico, o bien en los casos en que el m in eral es u n a com binación rara, p a ra los cuales se conoce u n lim ita d o n ú m ero de análisis com pletos, etc. L a ca n tid a d m ínim a de su sta n c ia p u ra , es decir, lib re d e im p u rezas, que se n ecesita p a ra el análisis quím ico co m p leto es d e 1 a 2 gram os, lo que no siem pre cs fácil d e conseguir, so b re lo d o c u a n d o se tr a t a de pequeños cristales o granos d e m ineral ra ro s o m uy d is persos en la roca. Si el m ineral exam inado se p re se n ta en fo rm a do p e q u e ñ a s d r u sas cristalinas en los huecos, hay que rocogerlo d e c u a lq u ie r m an era, con u n a ag u ja de acero, por ejem plo, d o ta d a do m an g o de m adera. L a m asa lograda do esta m an era ho selecciona m in u cio sam en te bajo u n a lu p a binocular, con a y u d a de la a g u ja do acero, sac an d o el m ineral (pie nos interesa en la c a n tid a d n ecesaria p a r a el análisis quím ico y p a ra los dem ás tipos do ensayo. Si el m ineral se halla im pregnado en la roca en ca n tid a d es co n sid erab les, cabe tr itu r a r la roca y p asa r cada vez el polvo por tam ices con orificios de 0,5, LO mm o m ayores (según sean los g ran o s del m ineral im pregnado). 105
K 1 m in era l se recoge por el misino procedim iento con ay u d a de la lu p a bin o cu lar. Kn el caso de que el m ineral sea accesorio, es decir, se halle im p re g n a d o m uy raram en te en la roca, no queda o tro rem edio que t r a t a r de beneficiarlo por uno u otro procedim iento m ecánico. E n ta le s caaos se aprovecha la diferencia de los pesos específicos de lo» m inerales (m étodos de gravitación), de las propiedades m ag n é tic a s (m étodos de separación m agnética) o la co nducta de los m i nerales a n te los reactivos de flotación (m étodos de flotación), la electricid ad (m étodos electrostáticos), etc. Do los num erosos m étodos de gravitación el más sencillo es el de la Reparación de los granos m inerales en líquidos pesados o viscosos (yoduro de m etileno, bromoformo). Cuando se tr a ta de grandes m a sa», resu ltan m uy cómodos los clasificadores hidráulicos de lab o rato rio con chorro ascendente en espiral de agua en un tu b o cilin drico de vidrio, así como las pequeñas mesas de laboratorio. P a ra el uso de estos aparatos, el m aterial tritu rad o debe d istrib u irse p re v iam en te en las clases correspondientes con arreglo a las dim ensio nes de los granos por medio de tam ices especiales. T ra tá n d o se de m inerales pesados, el mismo objetivo puede lo g rarse, au n q u e con menos precisión, m ediante el lavado del m aterial tritu ra d o . C uando se necesita estudiar la composición de m asas terrosas m icrodispersas se recurre a la elutriación en m atraces o a la sep a ración en fracciones según los pesos específicos con ay u d a de ce n trí fugas en m edios líquidos o viscosos. El m aterial preparado p ara el análisis químico debe som eterse p rev iam en te al análisis espectral, siem pre que no se h a y a efectuado an tes. E ste análisis es indispensable p a ra saber qué elem entos quím icos contiene el mineral y cuáles de ellos pueden ser d e te rm in a dos m ed ian te el análisis químico. Cabe señalar que las d e te rm in a ciones con ay u d a del espectrógrafo son rápidas y acusan ciertas p roporciones cu a n titativ as de los elementos. Esto conviene saberlo a n te s fie proceder al análisis químico. Los d a to s del análisis químico completo, expresados en tan to s p o r cien to de peso, deben calcularse luego en cantidades atóm icas (m oleculares), p ara poder deducir la fórm ula quím ica del m ineral. A ta l o b jeto , los «latos de las cantidades «le peso de cada elem ento (óxido) se dividen por sus pesoB atóm icos (“ pesos m oleculares” «leí ó x id o )1. Los núm eros obtenidos deben m ostrar la proporción entro los elem en to s (óxidos) que integran el mineral en cuestión. Hay q u e s a ñ a la r «pie las proporciones de los com ponentes, d e te rm in a d a s a base do los datos ofrecidos por los análisis quím icos, no son n u n c a e x a c ta m e n te múltiples, debido a la insuficiente precisión 1 L uh pesos ató m ico s se tum un de la la b ia do Mundalúiov. E l puso m olecular d el ó x id o c o n s ta de ln sim ia de los pesos atóm icos tío los e le m e n to s; por e jo m p lo , f l peso m olecular del SiOs es igual a 28,1 + 2 x 10,0 = 00,1.
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de los análisis o a o tras causas. V eam os dos ejem p lo s a titu lo de ilustración. 1) D ato s del an álisis q u ím ico d e la b o u m o u ita d e la sit-rra d e N o g o ln y : Proporción Teso atómico C antidad ató m ica % do peso I 0.204 207,2 42,75 Pb 1 0.201 63,ti 12,77 Cu 1 0.200 121,S 24.76 Sb 3 0.000 32,1) $ 19,40 99,tiS
Sum a
P o r ta n to , la fórm ula quím ica del m ineral d eb e e x p re sa rse dt la siguiente m anera : PbCuSbSj. 2) D a to s d e l análisis q uím ico d e la ro d o n ita del y a c im ie n to d e K i/.il-TasI
(U rales del S u r): % de peso
S i0 2 A LO , F e 20 3 FeO MnO CaO S um a
40,0(3 0,11 nada 1,83 44,7(i 6,5!)
Peso m olecular
60,1 101,9
71,8 70,9 50,1
Cantidad
m olecular
0,707 0.001
P roporción
1
—
— 0,025) 0,030 J 0,772 0,11 "J
1
99,35
L a fórm ula quím ica de este m ineral puede e x p re sa rse tío d o s m aneras: (Mn, Ca) O S iÜ 2 ó (Mn, Ca) S i0 3. H av casos en que no se Logra recoger la d e b id a cant id ad del m i neral ab so lu tam en te libre de cu alq u ier im p u reza, p a r a e lo e tu a r ol análisis químico. E ntonces, al calcu lar los d a to s del an á lisis q u í mico, la ca n tid ad de m ezclas ajen as no es g ra n d e, y si so lia e s t a blecido la n atu ra le z a m ineralógica de la s u sta n c ia , lo ún ico q u e se puede hacer es calcular la com posición a p ro x im a d a m e n te , con arreglo a los ciatos m icroscópicos d e las in v estig acio n es, ¡ái la c a n tid ad de las mezclas es grande, los cálculos no re s u lta n siem p re exactos. Análisis espectral. lia ad q u irid o tal difusión en la p rá c tic a de las .investigaciones m ineralógicas que en m uchos casos s u s titu y e al m étodo pirognóstico (del soplete), sobre to d o en las co n diciones do laboratorio. Kste m étodo de d eterm in a ció n d e los «dem onios q u í micos que in tegran un m ineral se basa, com o se sab e , on ('1 hecho de quo cad a elem ento quím ico, ul c a le n ta rse b a sta n te ’, em ití' unos rayos de longitud característica, específica, de o n d a, m edidos con ay u d a del espectroscopio. Las v e n ta ja s p rin cip a le s del análisis espectral son la precisión y la rapidez de d e te rm in a c ió n do los cat io nes ríe los m etales presentes. Kilo tien e p a rtic u la r im p o rta n c ia on ol est lidio do m etales raros ta n valiosos, com o ol e sta ñ o , ol m olibdonn, 107
el in d io , el germ anio, el galio, el cadm io, etc. E s m ás. p a ra varios m e ta le s e x iste un m étodo especial de determ inación c u a n tita tiv a a p ro x im a d a de los com ponentes. La ca n tid ad de m ateria l n ecesa ria p a r a el análisis puede lim itarse a algunos m iligram os, lo que ta m b ié n es un im p o rtan te m érito de dicho m étodo. A nálisis roentgenoospectral (roentgenoquím ico). Se basa on el h echo de que la su stan cia colocada en la superficie del a n tic á to d o «•mito, bajo el efecto fie los rayos catódicos, rayos X de d e te rm i n a d a longitud de onda para cada uno de los elem entos quím icos p resen tes en ella, es decir, ocurre una cosa análoga a la que se o b se rv a en el análisis espectral. Lo im p o rtan te es que la ten sió n a p li ca d a a los electrodos del tubo de rayos X sea suficiente p a r a p ro d u cir rayos característicos visibles de cada uno de los elem entos p re sen tes en la su stan cia exam inada. El análisis ro entgenoespectral es p artic u la rm en te valioso en la determ inación c u a n tita tiv a de tierriLS ra ras — Y, .Mb. Ta, Hf. Re —, que son ex tra o rd in aria m e n te difí ciles de id en tificar m ediante los m étodos quím icos corrientes. Análisis lum iniscente. La lum iniscencia de los m inerales puede ser cau sad a por diferentes factores: calentam iento (en la flu o rita), presión, a veces, disolución (así como la cristalización de ciertas com binaciones), por fin, los rayos ultravioletas, catódicos y o tro s de o n d a co rta. P a ra nosotros revisten m ayor in terés estos ú ltim o s casos de lum iniscencia de los minerales. lil fenóm eno de la lum iniscencia se observa en la o scu rid a d 1. Los m inerales que poseen esta propiedad com ienzan a em itir lum i niscencia bajo el efecto de los rayos, y parecen dotados de u n a u o tra coloración, a veces muy intensa. L a v erd ad era n a tu ra le z a de este com plejo fenóm eno no se ha aclarado suficientem ente to d a vía, pero una cosa es evidente: debido a no se sabe qué alteraciones tem p o rales del equilibrio electrostático de las e stru c tu ra s c rista linas, la luz ex ita n te invisible de ondas cortas se tran sfo rm a en luz «le o n d as m ás largas, visible y refleja. H ay que hacer n o ta r que en los rayos catódicos se logra la lum iniscencia de m ayor núm ero de m in erales que en los rayos ultravioletas. liste m étodo perm ite d eterm in ar con la m áxim a facilidad las im pregnaciones de m inerales difíciles de a d v e rtir a sim ple vista, eom o, por ejem plo, la scheelita (CaW<)4), que em ite u n a lum inis c e n cia in ten sa de tonos azules (más raram en te verdosos) b ajo el e fecto «le los rayos del tu b o de m ercurio, lo cual la distingue de los d e m á s m inerales; el diam ante em ite una luz fluorescente azul páli«Ja o v erd e am arilla; la fluorita CaK .2 em ite u n a luz «le intensos tonos a z u le s, etc. lis muy herm osa la lum iniscencia de varios m inerales «pie c o n tie n e n uranio, de diferentes betunes, etc. 1 C o m o m a n a n tia l de rayos u ltrav io letas so em plea la lilm p u ra do c u a rz o (con v a p o re s
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Sin e m b arg o , no se p u ed e d ecir (pie sea in falib e este m étodo de d e te rm in a c ió n d e los m in erales (pie se bu scan , y a (pie se en c u en tr a n . a veces, v arie d ad es de la sch eelita o del d ia m a n te , digam os, que 110 re acc io n a n a n te los ra y o s cató d ico s o u ltra v io le ta s . Kn varios m in erales se ha estab le cid o (pie un p ap el im p o r ta n te en la lu m in is cen cia co rresp o n d e a las m ezclas d e s u sta n c ia s a je n a s, presentes, a veces, en c a n tid a d e s a b so lu ta m e n te in sig n ific an tes. Kn las com b in acio n es lu m in iscen tes artif iciales se ha n o ta d o q u e la coloración d e la lu m in iscen cia cam b ia cu an d o la s u s ta n c ia co n tie n e m ezclas de d is tin ta s com posiciones. A veces, la coloración d e s a p a re c e (por ejem p lo , la lu m in iscen cia p ro v o cad a por la p resencia del co b re so elim in a con el bism uto). C abe s e ñ a la r ta m b ié n q u e un m ism o m in e ral, p ero p ro c e d e n te d e d is tin ta s y ac im ien to s, p u ed e p ro d u c ir lu m in iscen cia d e d is tin ta s coloraciones, com o p o r ejem p lo . ('I c a rb o n a to d e calcio. L a s causas de dicho fenóm eno 110 se h an p u e sto en claro to d a v ía con la d e b id a seg u rid ad . A nálisis de los co n cen trad o s pesados. Kn ol proceso do erosión cólica de las ro cas y d e las m enas se a c u m u la n en la- su p erficie te rre s tre , en los p ro d u c to s de la d estru cció n m inerales d e g ra n e s ta b i lidad quím ica, com o por ejem plo, el cuarzo, la. m a g n e tita (!''(>.,(>,). el circón (ZrSiO.,), la tu rm a lin a , el ru tilo (TiO»), a. veces la c a s ite ri t a (S n 0 2), el oro, el platino, etc., (pie com o co n secu en cia del la v a d o por las aguas co rrien tes so co n c e n tra n en fo rm a d e placeres en los sed im en to s de los valles o a lo largo d e las co stas m a rítim a s. D u ra n te el lav ad o de d ich as sed im en tac io n e s con ayuda, d e los in s tr u m en to s m ás sencillos (artesas, cangilones, b a te a s, m esas
p ro b e ta s p u lim entada», p ara la cual se em plean el barniz de baq u elita u o tra s sustancia# cem entadoras. y se procede al estudio del m i neral con el m icroscopio a la luz refleja. L a d eterm in ación c u a n tita tiv a de todos lo.-- m inerales que in te g ra n la com posición del concentrado pesado cs u n a cosa difícil y la b o rio sa (p a ra ello hay que pesar tan to la m asa to tal como las p a r ciales, calcu lar el % del volum en de cada uno de los m inerales in te g ra n te s, d eterm in ar sus pesos específicos, etc.). Lo m ás corriente «,•« q ue se calcule el e«ntenido de los com ponentes principales, como p o r ejem plo, la casiterita S n 0 2. la scheelita C a\V 04, etc. ])<• la m ism a m anera pueden '-ma¡¡;:!irse los concentrados pesados artificiales, obtenidos a base de pruebas tritu ra d a s de rocas, con el fin de determ inar la presencia en ellas de unos u o tro s m inerales que tengan im portancia du ran te la búsqueda de m inerales útiles, listas investigaciones se efectúan h ab itu alm en te p ara el levantam iento geológico. El estudio de las aureolas de difusión de los com ponente-. útiles en las sedim entaciones friables y en las rocas m adres, así como del sentido del desplazam iento de los m inerales pesados tiene m ucha im portancia, como ha d em o stra do la práctica, eri la prospección de los yacim ientos. Investigaciones eleetronomieroscópicas. Como se sabe, el poder resolutivo fiel microscopio (capacidad p ara distinguir p artículas de las más mínimos dimensiones) depende en m edida considerable de la longitud de onda de la luz que cae sobre el objetivo (cuanto m enor es la longitud de onda tan to menores pueden ser las dim en siones de las partículas visibles al microscopio). E l poder resolutivo de los m icroscopios ópticos corrientes es relativam ente pequeño: a la luz blanca pueden distinguirse partículas de cerca de 1,0,14. P a ra efectu ar inierofotografías a la luz ultravioleta, de o n d a más co rta, con em pleo de objetivos de inmersión con gran a p e rtu ra, se puede reducir el límite de distinción hasta 0 , 2 /x. Sin em bargo, el em pleo del haz electrónico de onda ultraco rta (en los m i croscopios electrónicos especiales), el poder resolutivo au m en ta en m u ch as veces (hasta 0,002/j). Así, con ayuda de) microscopio electrónico pueden investigarse sustancias m icrodispersas — hu m o y polvo — «pie se depositen en delgada* redes m etálicas, suspensiones de productos arcillosos en el agua (para lo cual se soca u n a g o ta de suspensión en el cristal del portaobjeto), etc. P o r desgracia, los electrones poseen u n a capacidad muy lim ita d a de penetración en la sustancia (las partículas tran sp a ren tes p a ra los rayos luminosos suelen ser opacas para el flujo electró nico). P o r eso, las investigaciones electronomicroscópicas no dan máH q u e u n a idea de las formas y de las dimensiones de las p a rtí cu las ex a m in a d as (fig. 33). A dem ás, p a ra los objetos com pactos existe el "m étodo de las ré p lic a s ” (im presiones de las superficies en delgadas películas coloideas o d e euarzo-poliestireno), que transm iten las peculiariJ 10
Fig. 33. A la derecha, aspecto de un m icroscopio electrónico. A la ¡/.quierda, fotografía de un p recipitado de caolinita. heclm con n y m la del míen«Huopio electrónico. (Réplica ul cm hón som breado con p latin o .) A um entado 2.500 veces. d a d e s m á s t e n u e s d e l r e lie v e d e la s e u r o s
III
CAPITULO
FORMACION l>E LOS MINERALES EN LA NATURALEZA
i. <¿i ;m ;r \ i .i d a i ) i :s Formación y crecimiento de las íases cristalinas. La formación de la sustancia cristalina sólida se produce de diferentes formas: a) m ediante la cristalización de líquidos (fusiones o disoluciones), b) m ediante la precipitación de los cristales en las paredes de las cavidades a partir de los productos gaseosos de la sublimación, e) mediante! la recristalización de las masas sólidas (en particular, coloides). La masa principal de las formaciones cristalinas n atura les es resultado de la cristalización de las fusiones de silicatos y de disoluciones acuosas, lintre ellas figuran las enormes masas de rocas cristalinas eruptivas, la aplastante m ayoría de los yaci m ientos de minerales útiles, los depósitos cristalinos de las cuencas de sales, etc. La cristalización de cualquier fusión que se enfría debe, loórieam enlo, em pezar a una determ inada tem peratura, corres pondiente a la tem peratura de fusión de la sustancia en cuestión. Igualm ente, la cristalización de las disoluciones debe comenzar en el momento de saturación del disolvente con la sustancia en cuestión. Sin embargo, como m uestra la experiencia práctica, la cristalización de las lases líquidas comienza con un cierto sohrennfrianúeido o una cierta sobrtmalurañán}. Kl grado de sobreenfriamiento o sobresaturación de un medio líquido dependo asimismo de la composición química de la masa que so cristaliza y, en cierta medida, de la presión. Til cambio de 1 H a y quo tonor presento quo b¡ ol riobrconfriuniionto do un lf<|iiido lim lo on Ium condiciono» do laboratorio como on lo» nuturulon os un fonómono oorrionto, i'imulta m u y difícil lograr ol Hobrccalnnlumionto ilo la miHtiincin (■riutiiliiia (por en cim a
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C Fig. Ü4. Ksquenui líquido homogéneo.
D rrista liz a rió u
presión tiene m ucha más im portancia para la formación de cris tales a p artir de vapores que se enfrían. Los procesos de crecimiento de los cristales en una lusión sobreenfriada v en una disolución sobresattirada son ab so lu ta mente idénticos. La formación de los cristales puede ser forzada cuando el líquido contiene fragm entos o polvo de alguna sus tancia sólida que por sus propiedades cristaloquím icas puedo hacer las veces de cebos; la formación tam bién puedo ser ru/><>»■ lánea, cuando se produce en ausencia de estos cobos en las disolu ciones o fusiones sobresaturadas o sobreonTriadas. E n el caso de ia cristalización espontánea, en diferentes puntos de la disolución o de la fusión aparecen los llam ados centros de cristalización, bajo la form a de gérm enes cristalinos. .Kn los primeros momentos del proceso de cristalización (supon gamos, de algún líquido de un solo com ponente), «mi torno do estos centros de cristalización, en condiciones do desenvolvim iento libro, crecen pequeños cristales regulares b asta quo so croo un ambiente «lo estrechez para el sucesivo desarrollo do las formas cristalinas (fig. 34, A y Jí). Luego, al proseguir la cristalización, comienza, la lucha por ('I espacio restante, y en últim a instancia se obtiene un agregado do granos cristalinos do contornos irregu lares (fig. 34, (! y D). 10n ciertos casos algunos granos presentan incluso estructuras cristalinas zonales, prueba do su crecim iento paulatino. So h a e s ta b le c id o u n a ro ta c ió n d i r e c t a e n t r o ol g r a d o d e s o b re e n f ria m ie n to o d o s o b r e s a tu r a c ió n d e l líq u id o y el n ú m e r o
7 I
l''ig. 36. V ariación del número de los n-nl roB de cristalización 011 función del grado <|0 sobreenfriamiento o de sobresaturación. T — tem peratura; K - concentración.
---- *■ n. c. cr. de centros de cristalización que surgen en el m om ento del co m ienzo de la solidificación: cuanto más fuerte es el so b reen fria m iento o la sobresaturación del líquido mayor es el núm ero de los centros de cristalización que se form an en el volum en d ad o en la u n id ad de tiem po (fig. 35). P o r consiguiente, ta n to m enores serán las dim ensiones de los granos cristalinos después de la solidificación definitiva del líquido (fig. 36). Si la cristalización com ienza con u n a sobresaturación re la tiv a m en te débil de la disolución, supongam os en el pu n to K x (fig. 35), cuan d o es relativam ente pequeño el núm ero de gérm enes c rista li nos que se form an en estas condiciones, se crean, en fin de cu en tas, agregados de granos b astan te grandes (fig. 36, A). Si la c rista li zación com ienza cuando existe u n a sobresaturación (o so b re en friam ien to ) m ás fuerte, digamos, en el pu n to K 2 (fig. 35), se fo r m a rá u n agregado m icrocristalino (fig. 36, B). E n los casos de cristalizació n de u n a disolución m uy intensam ente so b re sa tu ra d a se o b tien en form aciones criptocristalinas o coloidales. E l m om ento de engendro de los cristales en los líquidos, seg ú n in d ican dato s experim entales, depende de v arias cau sas: d e la n a tu ra le z a quím ica de la sustancia; de las m ezclas que acelera n o re ta rd a n la aparición de los gérm enes cristalin o s; d e las fu erzas m ecánicas (agitación de la disolución, ro zam ien to con las pared es del recipiente); a veces, del efecto del sonido, d e la luz, etc. Com o h a n dem ostrado los experim entos, cerca de los cris ta le s q u e crecen en medio libre se form an corrientes de c o n c e n tra ció n : la disolución sobresaturada entrega al cristal en el p u n to d e c o n ta c to con él el exceso de sustancia disuelta, se hace m ás
Fig. 36. In flu e n c ia del n ú m e ro d e los centros de cristalización en la e s tru c tu r a del ag re g a d o : A - agregado m acrogranular; B - agregado m icrogranular.
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liga"i y se dirige hacia arrib a, d ejan d o lu g ar a n u ev a s porciones de disolución so b resalu rad a. L a velocidad del crecim iento de los cristales es ta n to m ayor cu a n to m ás in te n sa es la so b re sa tu rac ió n de la disolución. Si las condiciones de crecim iento de c a d a c a ra del cristal creciente soii con stantes desde el m om ento del en g e n d ro , no h a b rá cam bio de form a de los cristales en to d o el proceso d e su creci m iento, ú n icam en te a u m e n ta rá n sus dim ensiones. Sin em b arg o , la velocidad de au m en to del ta m a ñ o de las d is tin ta s c a ra s en la u n id ad de tiem po no será igual, lo que d a lu g ar a la red u cció n del núm ei’o de caras. Se h a establecido, asim ism o, q u e la fo rm a d e los cristales depende en m edida considerable d e las m ezclas d e o tra s sustancias presentes en la disolución. P o r ejem plo, el c lo ru ro sódico se cristaliza en form a de cubos, pero las disoluciones que, adem ás de NaCl, contienen CaCl, y M gS 0 4 c rista liz a n en fo rm a de octaedros. L a g ran velocidad de crecim iento de los cristales p u e d e s e r causa de sus form as irregulares. E sto se o b serv a, p rin c ip a lm e n te , cuando se altera, p o r u n a u o tra razón, el a flu jo u n ifo rm e d e d iso lución alim en tad o ra (por ejem plo, en los m edios de c recien te viscosidad, en las disoluciones coloideas, etc.). E n tales casos se alim en tan m ejor los vértices y las aristas de los cristales en creci m iento, es decir, los sectores de las e stru c tu ra s c rista lin a s m enos satu ra d as de valencia. Ello d a lugar, a veces, a la d efo rm ació n de las caras, a la aparición de cav id ad es p a recid as a e m b u d o s e incluso al crecim iento de u n cristal en cim a de o tro (g e n e ra lm e n te unidos p o r los vértices). Como consecuencia d e ello se fo rm a n los llam ados esqueletos cristalinos, dendritas, con u n a disposición d eterm in ad a de las ram ificaciones en el espacio. E n los e x tre m o s de estas ram as suelen observarse en g ro sam ien to s y la fo rm a c ió n de individuos cristalinos m ás regulares y m ás gruesos. E s to se debe, p robablem ente, a que en el proceso d e c rista liz a c ió n de la sustancia, se reduce la satu ra ció n de la disolución e n los secto res ad y acentes y se crean condiciones m ás n o rm ale s p a r a el crecim i ento de los cristales. D ebe señalarse que los cristales p u e d e n crecer n o sólo e n m edios líquidos, es decir, a cu e n ta de las porciones d e d iso lu ció n sobresatu ra d as que tien d en hacia el cristal, sino ta m b ié n en m edios gaseosos y aéreos siem pre que h a y a a lim e n ta c ió n con disolución sa tu ra d a p or canales capilares. L o c o n firm a sin d a r lu g a r a d u d a s el experim ento siguiente. Si se sum erge e n u n v aso con disolución sa tu ra d a de sal com ún u n hilo de algodón q u e se m o ja b ie n (fig. 37), se verá al cabo de cierto tiem p o que e n las co n diciones d el m edio aéreo en el hilo se fo rm a u n ag reg ad o c rista lin o a c u e n ta de la disolución que sube b ajo el efecto d e las fu e rz a s capilares. E n el aire, esta disolución se som ete, d e b id o a la e v a p o ra c ió n del ag u a, a u n a in ten sa so b resatu ració n , lo q u e co n d icio n a la cristalizació n 115
Fig. 37. Formaciones cristalinas ríe XuCI sur gidos en el medio aéreo en un hilo sumergido en disolución saturada. En calidad de pesa para mantener tenso el hilo se emplea una varita de v idrio.
en el hilo de la sustancia d isu elta en ella. No cabe la m enor d u d a de que d u ran te la len ta evaporación del disolvente pueden form arse tam bién cristales re g u lares. Seguram ente, m uchos conocen casos de formación de agujas de hielo nacidas de suelos húmedos, observadas después de noches frías y de cielo des pejado. Sem ejantes agujas surgen en el aire debido al secam iento lento de los polvos húm edos de sales fácilm ente solubles en el agua, como, po r ejem plo, el cloruro de calcio. Es m uy probable que los lagros cristales aciculares de minerales que se encuentran en las ca v id a des h a y a n surgido fie esta m anera. P o r fin, los cristales pueden form arse tam bién en m edios gaseosos sin nutrición de disolución líquida, es decir, en los casos de paso do la sustancia del estado de vapor d irec tam en te al e sta d o sólido b ajo determ inadas tem p eratu ras (por debajo de la te m p e ra tu ra de fusión) y presiones. U n ejem plo nos lo ofrece la fo rm ación de los copos de nieve en form a de cristales estelares en el aire o de d iferentes minerales como resultado de la sublim ación en las zonas de actividad volcánica. E n m uchos casos se p resen ta como un rasgo característico d e los cristales o de granos cristalinos la presencia de m inúsculas inclusiones de o tras sustancias (sólidas, líquidas o gaseosas). E n la m ay o ría de los casos a ello se debe la tu rb ied ad y la opacidad d e los cristales. D ichas inclusiones se advierten fácilm ente con el m icro sco p io en las placas finas bien pulim entadas. U nicam ente en los m inerales opacos es algo difícil de observar las inclusiones líq u id a s y gaseosas. S eg ú n m u estra el estudio de su distribución espacial, dichas in clu sio n es h ab rán sido aprisionadas m ecánicam ente por el cristal en el p ro ceso de su rápido crecim iento. Se disponen en su interior, fre c u e n te m e n te a lo largo ele determ inadas direcciones cristalográ fica s. T ales son, por ejemplo, las inclusiones de vidrio volcánico (g o ta s so lid ificadas de magm a) en las plagioclasas de cristalización z o n a l,
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E s curioso que las inclusiones líquido-gasoosas. al ser so m etid as a determ in ad as te m p e ra tu ra s se convierten en líquidos hom ogé neos (el gas se disuelve en el líquido), sep arán d o se la b u rb u ja de gas d u ra n te el enfriam iento. De esta m anera, se puede en algunos casos d eterm in ar ap ro x im ad am en te la te m p e ra tu ra de c ris ta li zación del m ineral, en la que se produjo la c a p tu ra de las m inús culas g o titas de disolución. A veces, en las inclusiones líquido-gaseosas se observa, incluso, la tercera fase, sólida (por ejem plo, los cristales de NaCl). D urante el calentam iento, estos cristales se disuelven prim eros en el líquido y después desaparece la b u rb u ja de gas. A dem ás de las inclusiones líquido-gaseosas p rim arias, en los cristales suelen observarse otras, posteriores, secu n d arias, que coinciden con las hendeduras “ cica trizad a s” de ios cristales. E s sin to m ática en las inclusiones líquido-gaseosas secu n d arias la desaparición de la b u rb u ja gaseosa en las gotas de líquido d u ra n te el calentam iento antes que en las inclusiones prim arias. Al seguir el calentam iento, en unos y otros casos se produce el fraccio n a m iento de la m asa cristalin a (tal es la presión que se crea en las inclusiones líquidas). Si alguna disolución, de la que está im pregnada la roca en cuestión, e n tra en reacción de su stitu ció n con ella, lo m ás com ún es que se form en nuevos com puestos a cu e n ta de to d a la roca o de algunos de los m inerales que la integran. E ste proceso se d enom ina proceso de sustitución o metasomutismo. A títu lo de ejem plo puede m encionarse la su stitución de la calcita por el veso en la reacción con el ag u a que contiene ácido su lfú rico :
, j
j
C aC 0 3 + H 20 + HüSOj = CaSO., •2 H 2<>+ CO, calcita yeso o la sustitución de la esfalerita por la covelita en la reacción con disolución de sulfato de cobre: ZnS + CuSO., = CuS + ZnSO., esfalerita disolución covelita disolución E n el caso del m etasom atism o selectivo (es decir, en el caso de la sustitución de unos m inerales d eterm in ad o s de la roca), el nuevo m ineral, que h a tom ado la fo rm a ex tern a , y a veces tam b ién las p articu larid ad es de la e stru c tu ra in te rn a del m ineral viejo, se denom ina metasoma. E n los casos p articu lares, cuando es un cristal el que se som eto a la sustitución, trá ta s e do sendo morfonis, es decir, de una Id n n a cristalin a a je n a al m ineral «lado. Kn la sustitución coloidal de restos orgánicos, digam os, de la m adera por ol ópalo o los sulfuros do hierro suelen conservarse todas las particularidades do la e s tru c tu ra an terio r. A la p ar con ello se d an on la n a tu ra le z a casos de surgim iento de cristales bien form ados, desarrollados por v ía de la m etasom a117
A.
* | fc 1 1
I *
u s m o en m ed io s (rocas) sólidos. D ichas form aciones se d e n o m in a n inetacristales y no son propios m ás que de co n tad o s m inerales. C o m o eje m p lo p u ed e n citarse los m agníficos cristales cúbicos de p ir ita e n los esq u isto s, m árm oles y o tras rocas. Los m e ta c rista le s s u e le n c o n te n e r en su in te rio r restos de m inerales del m edio en que se h a n fo rm a d o . S urgen m uchas veces a lo largo de las direcciones d e las h e n d e d u ra s m inúsculas, apenas perceptibles, en las rocas, lo q u e es u n a p ru e b a in co n testab le de su form ación m ás ta r d ía en c o m p a ra c ió n con la roca. L os procesos de recristalización y transform ación de los m in e ra le s en los m edios sólidos se producen bajo el efecto de im p o rta n te s cam bios de los factores físico-quím icos del equilibrio de los siste m as, en p a rtic u la r, en las condiciones dei llam ado m e ta m o r fism o regional. D isolución y descom posición de los m inerales. Y a se h a señ alad o q u e m uchos m inerales, u n a vez form ados, ex p e rim en tan , p o r e fe c to d e los cam bios de las condiciones de existencia, u n as u o tra s tra n s m u ta c io n e s , disolviéndose o descom poniéndose to ta lm e n te , d a n d o lu g ar a p ro d u cto s insolubles de las reacciones quím icas. L as fases iniciales de la disolución pueden observarse fácil m e n te en ciertos cristales y se distinguen por los fenóm enos siguien te s : 1 ) si d u ra n te el crecim iento del cristal, sus vértices y a rista s y>resentan la ten d en c ia de desarrollo m ás intenso, d u ra n te la diso lución m an ifiestan la m áxim a rapidez de paso al estad o líquido, e n v ir tu d de lo cual el cristal adquiere u n a fo rm a a rre d o n deada ; 2 ) si d u ra n te el crecim iento del cristal las m ás estables son las c a ra s d e crecim iento lento, d u ra n te el proceso de disolución a p a re c e n las caras que poseen m ayores velocidades de d iso lu ció n ; 3) las caras de crecim iento lento suelen ten er superficies lisas y b rilla n te s ; d u ra n te la disolución, las caras que se disuelven le n ta m e n te son m ates en m uchos casos; 4) en los m om entos iniciales de la disolución se form an a m e n u d o e n las caras m inúsculas cavidades poliédricas, que se d e n o m in a n figuras de corrosión. L a descomposición parcial o to ta l de los minerales en las condi c io n e s n a tu ra le s depende más que n ad a de los procesos de oxidación v d e red u cció n . E sto se refiere principalm ente a los m inerales in te g ra d o s p o r elem entos capaces de constituir en las condiciones n a tu r a le s v ario s iones de d istin ta valencia (por ejem plo, F e 2 + , F e 3+, M n 2+, M n3+, M n4+, Sa", S#+, etc.). Si el m in e ra l contenía inicialm ente cationeB d e valencia infe r i o r al v erse e n m edio oxidante (digamos, en la zona de m eteori z a c ió n d e la s ro c as y m enas), éstos tra ta ría n , como es lógico, de c o n v e r tir s e e n iones de m ayor valencia. Adem ás, dism inuyen las d im e n s io n e s d e los cationes, lo que d a lugar, com únm ente, a la
F ílt. 38. Dos generaciones de cristales de pirita (FeS2).
destru cció n de la e s tru c tu ra cris talin a. P o r ejem plo, en la com bi nación FeS (p irro tin a), el catión b iv alen te de hierro, en lás co n d i ciones d e en riq u ecim ien to con el oxígeno y a g u a del m edio am b ien te, se co n v ierte fácilm en te en catión triv a le n te con form ación d e hidroxilos de hierro difícil m en te solubles, m ie n tra s que el an ión b iv alen te de azu fre se o x id a h a s ta d a r lu g ar a u n catión hexav alen te con form ación del ion com plejo [S 0 4]2 - , que co n stitu y e con los iones de hidrógeno el ácido sulfúrico, el cual p a s a a la disolución. Así es com o en el lu g ar de la p irro tin a su rg e o t r a s u s ta n c ia que p o r sus propiedades no tien e m uía q u e v er con la su stan cia inicial. Ig u a lm e n te el ca rb o n ato del m an g an eso b iv a len te M n C 0 3 fo rm a fácilm ente en tales condiciones hid ro x ilo s d e m anganeso te tra v a le n te . Si estos hidroxilos de hierro y de m anganeso van a d a r, en el proceso del desarrollo geológico, a las capas p ro fu n d as tic la c o rte z a terrestre, donde predom ina un m edio d e reducción, las v alen c ias superiores de los cationes de los elem entos p asa n a m en u d o a valencias inferiores. D icha tran sfo rm ació n v a a c o m p a ñ a d a d e la d esh id ratació n de las com binaciones. K 11 se m e ja n te s con d icio n es surgen nuevos m inerales: h em atites Fe 2n., o m a g n e tita (F e " hYv" 0 4), b ra u n ita (Mn**Mn""03), h a u sm a n ita (M n"M n 2- 0 , ) , oto. E n la p a rte d escrip tiv a del m an u al verem os m uchos ojem plos de este género. Generaciones de m inerales. So denom inan veneraciones do c u a l q u ier m ineral sus form aciones de d iferen te ed a d 011 la asociación m ineral d ad a, (pie se distinguen p o r las d im en sio n es re la tiv a s, por el aspecto ex terio r o por las p a rtic u la rid a d e s do la com posición quím ica. Las observaciones de las condiciones 011 las (pío se e n cu e n tran los m inerales, sobre todo on los cria d ero s m etalíferos, m u estran con i'recuoncia quo existen v aria s generaciones de un mismo m ineral surgidas en el curso d e u n a lase dol proceso do la mineralogénesis. Kn unos casos, com o m u e s tra la fig. 38, g eneracio nes m ás jóvenes do pequeños cristales crecen en cim a do cristalos más viejos y inás gran d es; en o tro s, son, p o r ejem plo, grandes granos viejos o pequeñas secreciones recientes en las estrech as 110
fis u ra s e n tro o tro s m inórales o m inúsculas inclusiones que solo se a d v ie r te n al m icroscopio, ote. M ediante detallad o s e stu d io s m i cro scó p ico s se h a establecido que casi cada m ineral que da lugar a m enas posee va rias generaciones, lo que es u n a p ru e b a de la co m p le jid a d d e los p rocesos d e form ación d e las m enas. E s ta c irc u n s ta n cia d e b e te n e rse en c u e n ta al e stu d ia r las correlaciones p a r a je mí tic a s d e los m in erales1. ^ g reg ad o iT T m ncralesj Como consecuencia de la cristalizació n y d e la so 1id if i cae ió rTTleí as disoluciones o fusiones se fo rm an m ez clas d e g ranos cristalinos unidos, denom inadas agregados m in e ra les. L os ag reg ad o s pueden ser monominerales, es decir, co m p u esto s d e g ran o s cristalin o s de u n solo m ineral (por ejem plo, u n fra g m e n to del m arm o l o la m ag n etita) y poli-minerales in teg rad o s p o r vario s m in erales d e d iferen tes com posiciones y propiedades (por ejem plo, u n tro z o d e g ra n ito o de sulfuro de cobre v zinc). P o r su e s tru c tu ra y caracteres morfológicos, los ag reg ad o s m in erales son m uy diversos. M uchos son ta n típicos que h an a d q u i rid o den o m in aciones especiales. L as propiedades m orfológicas m ás c a ra c te rístic a s de los agregados m inerales vienen co ndicio n a d a s p o r el grado de cristalización de la su stan cia. D esde ese p u n to de v is ta se distinguen, a n te todo, dos grandes g ru p o s: I ) ag reg ad o s fanerocristalinos y 2 ) m asas crip to cristalin as y coloi dales. V eam os los principales tipos de agregados m inerales. 1. Agregados granulares, form ados de granos cristalin o s, a v eces en unión con cristales bien constituidos de alg ú n m ineral. E s te tip o d e agregados es el m ás com ún en la co rteza te rre stre . C om o ejem plo pueden citarse las rocas eru p tiv a s holocristalinas, m u ch o s m inerales com puestos de sulfuros y o tras m enas. P o r el ta m a ñ o de los granos com ponentes se d istin g u e n : 1 ) ag reg ad o s m acrogranulares, con granos de m ás de 5 m m fie d iá m e tro ; 2) m ediogranulares, con granos de 1 a 5 m m de d iá m e tro , p e rfe c ta m e n te advertibles a sim ple v ista y 3 ) m ierogranuiare s, con g ranos de menos de 1 mm de diám etro. L a e s tru c tu r a de los agregados criptocristalinos sólo puede d e te rm in a rs e al microscopio, en probetas m uy delgadas. 1 EJ té rm in o “g en eració n ” no sólo Be refiero a unos u o tro s m in erales, s in o ta m b ié n a c o n ju n to s ile m inerales, en p a rtic u la r, a las roca» y a las m e n a s , l 'o r e je m p lo , los filones fie
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Fig. 39. Agregados radiales de pirofilita.
Fig. 40. Agregados de turm a lina en forma de haces on esquistos sericitocloríí'icos.
L a fo rm a de los g ran o s com ])onentcs in flu y e en las p a r tic u la r i dades m orfológicas de los agregados. Si el ag reg ad o c o n s ta d e g ranos de fo rm a m ás o m enos iso térm ica, se d e n o m in a s im p le m en te granular. Si, en cam bio, los g ra n o s tie n e n u n asp e c to la m i n ar, los ag reg ad os se d e n o m in a n hojosos o escamosos, se g ú n sea n las dim ensiones de los in d iv id u o s co m p o n en te s. E x is te n , fin a lm e n te , agregados, cuyos in d iv id u o s poseen fo rm a s a la rg a d a s e n u n a d ire c ción d e te rm in a d a , a veces, con disposición ra d ia l (fig. 39); en tales casos se d en o m in an bacilares, aciculares o fibrosos. E s tá n b a s ta n te p ro p ag ad o s ta m b ié n los ag reg ad o s c o m p u esto s d e m in erales d e d is tin ta s fo rm as, p o r e je m p lo : los e sq u isto s m icáceos con c rista le s isom étricos d e g ra n a te , las m asas g ra n u lo sa s d e c u a rz o con c r is ta les b acilares de tu rm a lin a , etc. (fig. 40). S egún com o se llen a el espacio se d is tin g u e n a g re g a d o s com pac tos y porosos. Como ejem p lo d e e s to s ú ltim o s p u e d e n c ita rse las form aciones cristalin as porosas en cl fo n d o d e los lagos salin o s q u e se secan. 2) Drusas. Son asociaciones d e c rista le s b ien fo rm ad o s, creridas en las paredes do c iertas cav id ad es. C om o e jem p lo pueden citarse las d ru sas de cristales de c u a rzo (fig. 41). Las d ru sas revisten in terés no sólo d e sd e el p u n to d e vista cristalográfico, sino tam b ién poi q u e /p e r m ite n v er m u ch as voces cómo so p roduce la secreción de los d ife re n te s m in erales c rista li zados a p a rtir de las ú ltim as porciones do las d isoluciones» El propio hoclio de la p resencia d e c rista le s bien c o n stitu id o s en las d rusas confirm a la idea do q u e h an su rg id o en espacios li121
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4 1.
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IJruHíi di- cristales fie cuarzo.
bres, es decir, en ciertas cavidades prim arias, huecos, rocas fr a c tu ra d as, etc. Las dim ensiones de los huecos suelen ser de lo m ás v a ria da*, desdo los m inúsculos poros h asta cuevas denom inadas, a veces, “ sótan o s de cristales” , donde las paredes e stán llenas de g ran d es cristales de cuarzo tran sp aren te y de otros m inerales. Las form aciones m inerales, donde los individuos cristalinos se hallan en estrecho contacto los unos con los otros y se ex tien d en m ás o menos paralelam ente se denom inan agregados de fo rm a de peine o de cepillo. l*or lo visto, los cristales nacidos en las paredes de la cavidad en traro n en contacto desde los m om entos iniciales de su crecim iento, y en lo sucesivo, debido a la estrechez, no pu d ie ron d esarrollarse más que en una sola dirección, o sea perpendicula rm e n tc a estas paredes. A esta categoría pertenecen las cortezas criHi tulinax 1orinadas de minúsculos cristales estrecham ente unidos V los cepillos de cristales. S egún m u estra el estudio, en estos casos, los num erosos gérm e nes cristalin o s surgidos inicialm ente crecen en las direcciones m ás d iv ersa s. Sin em bargo, en cl proceso de su crecim iento sucesivo, en la 1u clia por el espacio, sobrevive cada vez un núm ero m enor do indivi d u o s cristalin os, continúan desarrollándose principalm ente a q u e llos c u y a dirección de crecim iento fundam ental se aproxim a m ás a la p e rp e n d ic u la r a la superficie de surgim iento de los cristales (“ p rin cip io de la selección geom étrica’’).'^! esta superficie es cónca v a su rg e n agregados minerales radiales convergentes; si es con v e x a . los agregados son masas cristalinas radiales divergentes a c ic u la re s o bacilares. 3 ) Secreciones. Se constituyen cuando las cavidades de form a irre g u la r, g en e ralm en te eufórica, se llenan con sustancias cristali122
Fig. 42. Geoda.
Fig. 43. Concreciones do fosforita (la concreción izquierda so muestra en su fractura).
lias o coloidales/ L a p a rtic u la rid a d c a ra c te rístic a d e muchiu* s e c re ciones es la precipitación en cap as c o n se cu en tem e n te c o n c é n tri cas de la su sta n c ia m ineral en la dirección q u e v a d esd e las p a re d e s d e la cavidad hacia su centro. E n estos casos, c ie rta s c a p a s se distin g u en un as de las o tra s p o r su coloración y. a. veces, p o r la com posición. r/ Las cavidades pequeñas se llenan to ta lm e n te de s u s ta n c ia m ineral. A veces, la p a rte c e n tra l so llena do ag reg ad o s fibrosos radiales de algún m ineral, p o r ejem plo, de zeolitas. 10n los g ra n d e s huecos se suelen o bservar en el centro cav id ad o s c u y a s p ared es están tap izad as de drusas do cristales o do concrecionen. L as secreciones pequeñas (h a sta 10 mm d e d iá m e tro ) llám an se almendras; las grandes, geodas (fig. 42). / 4) Concreciones. Son aglom eraciones o nodulos esféricos re g u lares o algo irregulares (fig. 43), su rg id as on rocas s e d im e n ta ria s porosas, prin cip alm ente en las arcillas, are n a s y p ro d u c to s te r r o sos de la disgregación do las rocas. L as dim ensiones do las co n c re ciones pueden sor m uy diversas, desdo unos m ilím etro s h a s ta d e c e nas de contím etros, a voces, h a s ta varios m etro s do d iá m e tro . Al crecer y unirse a o tras con stitu y en g ra n d es cu e rp o s do fo rm as m uy com plejas. M uchas voces, au n q u e olio no es o b lig ato rio , su rg e n en to rn o do cuerpos ajonoH, como por ejem plo, los re sto s orgánicos. IOii las secciones pulim entadas de concreciones are n o sa s do m a rc a sita y do fosforita se ven, a voces, las cap as do g ra n o s d e a re n a , quo co rres ponden a la est ratificación do la roca, lísto hecho nos dice quo las concreciones, por lo monos on p arto , se fo rm an después do fo rm a d as las rocas. 123
Ks muy probable «pie: en cl comienzo hayan sido geles coloides que se reeristalizaron posteriormente. En la fractura, en el centro, acusan, m uchas veces, una estructura radial (fig. 43). A veces, a la par de d io se observa una estructura débilm ente acusada con cén trica zonal de la masa mineral. Por tan to , las concreciones se distinguen sustancialm ente, por su origen, de las secreciones antes examinadas. Al contrario de estas últim as, las concreciones crecen y aum entan de tam año en to rn o de algún centro. Lo más frecuento es que en forma de concreciones se encuent ron la fosforita, la pirita, la marcasita, a veces la siderita, la barita, ote. f>) Oo/Álon. .Por la manera de su formación se parecen mucho a las c o i h t c c í o i i o h . Son también formaciones esféricas, pero de pequeñas dimensiones (desde unas décimas de m ilímetro h asta 5 ó 10 mm) quo surgen en medios acuosos en torno de cuerpos ajenoH on suspensión: granos de arena, fragmentos orgánicos e incluso burbujas do gas. Una particularidad característica de los oolitos consisto en la estratificación concéntrica b astante regular. Las formaciones análogas, pero sin estratificación concéntrica, denoniínanHc pseudo-oolilos. La formación do los oolitos calcáreos actuales se produce en a g u a m ovible en estado de suspensión, lín cuanto llegan a alcan z a r d eterm in ad as dimensiones se caen al fondo. Las rocas sedi m en taria s com puestas de oolitos cimentados, según sea su ta m año, se llam an piedras de guisantes (fig. 44). (i) KnldltiHilan >/ extiiliujiMlax. Son formaciones minerales que su rg en do los coloides, los geles. Lo mismo que las drusas, se obser v a n on las cavidades. Las disoluciones que circulan le n t a m e n t e , al llegar a las cavidades, tapizan sus paredes. Perdiendo poco a poco el a g u a (el medio dispersante) que se evapora en el espacio del hueco, se condensan y q u e d a n colgadas, por efecto de su proJ 24
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pió peso, de las p artes superiores a t las cavidades, presentando formas de estalactitas (fie. 45). riñones (fig. 4li). racimos, etc. Así se solidifican. Kn las partes inferiores de las cavidades, a cuenta de las gotas que caen se for man columnas cónicas, estalagmita que. por cierto, no se observan en todas las formaciones minerales. Sem ejantes formaciones pueden tener las más diversas dimensiones, desde las microscópicas h asta gruesas columnas de estalactitas y estalagm i tas de aragonita y calcita (CaC'03) en las grandes cavernas. Bajo sem ejantes form as pueden encontrarse los minerales más diver sos; hidróxidos de hierro (limonita, goethita), hidróxidos de manganeso (psilomelanos), ópalo, m alaquita, veso, aragonita, calcita, sulfuros de distintos metales, etc. Dichas formaciones, según m ues tran los estudios de las m uestras puli m entadas, se distinguen frecuente m ente por su estru ctu ra concéntrica zonal (en las secciones transversales). E sta estructura se debe a la a ltern a ción de las zonas integradas por un mismo mineral, pero de diferente co loración o de diferentes propiedades físicas (m alaquita, lim onita, etc.), o. lo que es menos frecuente, por distin tos minerales (por ejemplo, lim onita, calcedonia y m alaquita; lim onita y cobre nativo, etc.). Las diferencias de composición mineral do las capas con céntricas es una prueba del cambio de composición de las disoluciones quo al luían en el proceso de crecim iento de las estalactitas. Va liemoN señalado antes que las formaciones coloidales, I o h geles, se someten con relativa facilidad a la recristalizacióu. Kste proceso transcurre do diferentes modos en las distin tas HtJHlanciaH m in e ra le s , h> <|iio influyo
*17. K n n i m o i n n o H d o n d i í U o h h d o h i d r ó x i d o w «I r m a n tfUMONO O lí id H U |H T < lV de m m M li Hi miH o n m m rit en al Mt ¡cu a l t e r a d a .
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la e s tru c tu ra de los agregados cristalinos. Por ejem plo, las es ta la c tita s de lim onita, m anteniendo totalm ente su form a ex tern a, se tran sfo rm an en agregados de fibras radiales divergentes de g o e th ita e hidrohem atites, dispuestas perpendieularm ente a la superficie de las distintas capas concéntricas. O tras sustancias m inerales cristalizan formando agregados radiales más toscos, pero con contornos originales concéntricos de las capas b a sta n te ad vcrtibles en muchos casos. La superficie lisa ele estas form as se a lte ra y se cubre de pequeñas caras cristalinas (m arcasita). 7) Mohos terrosas. Como se ve por el propio nom bre, son b lan da» formaciones farináceas, en las que 110 se pueden distinguir cristales ni siquiera con ayuda de la lupa. Com únmente se obser van bajo la form a de cortezas o aglomeraciones resultantes de la meteorización quím ica de las menas o de las rocas. Según sea el color, tales masas se denominan, a veces, fuliginosas (de color negro), u ocrosas (aglomeraciones y cortezas de color am arillo y pardo). Tales son, por ejemplo, las formaciones minerales terrosas de diferentes colores de los hidrosilicatos de níquel, las formaciones (uliginosas de hidróxidos de manganeso, las formaciones ocrosas de hidróxidos de hierro y otros productos residuales de la m eteori zación. 8 ) Pátinas e impregnaciones. Se observan a veces, bajo la form a de delgadas películas en la superficie de los cristales. P ueden ser de d istin ta composición. Son, por ejemplo, las delgadas películas do hidróxidos pardos de hierro en el cristal de roca, las im preg naciones de m alaquita y azurita en las rocas de los yacim ientos de cobre, etc. 0) Eflorescencias son las películas y cortezas porosas que aparecen periódicamente en la superficie de las menas, rocas, suelos secos y en las hendeduras o las formaciones disem inadas, parecidas a musgos y esponjas, de algunas sales, en la m ayoría de los casos sullatos hidratados solubles. En los períodos lluviosos del año desaparecen, habitualm ente, para volver a aparecer cuando hace buen tiempo. En este tipo de formaciones cabe incluir la« secreciones dendrílicus de hidróxidos de manganeso que se observan muy a menudo en la superficie de las rocas a lo largo de las fisuras estrechas (fig. 47). 1 0 ) Los “anillos y espirales de IÁeseijari/f’. Así se llaman Jas fran jas allomada*) rítmicam ente debido a la precipitación p erió d ica de cualquier combinación durante la difusión en geles, m uy parecidas a las que obtuvo U. Liesegaug en forma do aniilos concéntricos o espirales (fig. 48). La esencia do su experi m ento consistió en que en torno de una gota de AgNO ;1 en g e la tin a im pregnada de K 2Cr¡,()7, aparecían al difundirse la diso lución en el proceso de la reacción cristales microscópicos de
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Fig. 48. “Kspirales'cle Liesegang”.
.
Fig. 19. “iWeim listtuW’. Las rayas nrirras l;i rsfaloríta (ZnS); las fiaras. t*l rarlmnah» (;uH|iu*rila).
Ag2Cr2U7, que se desplazaban inicialniente ju n to con lu disolución. ])ero. luego, en la medida de su crecim iento, se detenían en los po ros de la gelatina sin poder desplazarse más debido a sus d im en siones, por cuya razón se precipitaban periódicam ente en lorm u de anillos concéntricos. Sem ejantes estru c tu ras se en c u en tran , por ejemplo, en ciertas ágatas (v. fig. 42) y jaspes. Kormueiones f»uv parecidas tienen lugar en las rocas microporosus en el proceso de su meteorización. Tales son. por ejem plo, los anillos rítm icos, las franjas, las hipérbolas teñidas por los hidróxidos pardos de hierro, en las calizas, los areniscos v otras rocas. Aquí. la precipitación periódica de la sustancia se produce, por lo visto, a p a rtir de los soles en form a de geles cuando se d a la concentración crítica, de la fase dispersa o del electrólito. Si, a la par con ello, se produce la lixiviación de la roca, en resultado final serán unas form aciones concéntricas, algo así como casarillas, donde las fra n ja s do gol com pacto altern arán con sectores terrosos. Ks muy probable que a este tipo pertenezcan las llam adas “ menas lista d a s ” , rep resen tadas por la alteración rítmica, listada de lu esfalerita y la a n querita (fig. 4!)) o la m agnetita v la calcita, etc., ob serv ad as en las menas do ciertos yacimientos. Kn a lg u n o s c a so s , e n lu g a r d e a n illo s o e s p i r a l e s s u r g e n f o r m a c io n e s d e ti p o a r b ó r e o , c o m o s o n . p o r e je m p lo , la s s e c r e c io n e s d e h id r ó x id o s d o h ie r ro o d e m a n g a n e s o e n el ó p a l o ( la s á g a t a s “ d e n d r i f o r m e s ” ). So fo r m a n t a m b ié n a r t i f i c i a l m e n t e e n m e d io s g e l a t i n osos. 1’ariiKéiM'HÍH «le lo s n i i n c r u l r s 1. K ste t é r m i n o , c o n c e b i d o c o m o 1 Dul gr¡OK<> “puní" y V im-híh’’, (.n K.m, pm undím dm .
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“ ex iste n c ia c o n ju n ta de m inerales’’ fue introducido en la¿ p u b li caciones geológicas en 1849 por B reithaupt. Sin em bargo, y a m ucho a n te s fie eso (en 1798) el mismo concepto de “ v ecindad de minera le * '- fue propuesto por el sabio ruso \ . Severguín. Kn 1923 V. V ernadski propuso designar con ■'asociación m ineral" la presencia s im u ltá n e a de los m inerales en un mismo cuerpo m ineral p a ra dife re n c ia r del térm ino de “ paragénesis” al que atrib u y ó o tro sentido. El ab u n d an tísim o m aterial mineralógico acum ulado d u ra n te la é p o c a soviética en el proceso del estudio detallado de las diversas rocas v m enas ha perm itido hacer m ucho m ás hondas las in v es tigaciones en este sentido. Los investigadores soviéticos lian es tab lecid o que en los procesos de formación de los m inerales, según sean las condiciones físico-químicas y la interacción de las diso lu ciones con cl medio am biente, en cada fase de desarrollo de estos procesos surgen determ inadas asociaciones p aragenéticas com o grupos de minerales formados conjuntamente en el cuerpo m ineral concreto. Es sintom ático que cada grupo de éstos refleje sus con diciones de form ación de los minerales. P a ra ser m ás claros nos d eten d rem o s en el ejem plo siguiente. M uchas veces, en u n a misma m uestra de m ena, e n tre los d iv e r sos m inerales se distinguen dos o más grupos de diferente edad y orir/en. Por ejem plo, la lim onita (hidróxidos de hierro) y la m a la q u ita (carbonato de cobre) se observan con frecuencia en asocia ción con sulfuros sem idescom puestos de cobre y de hierro (por ejem plo, con la p irita FeS 2 y la calcopirita GuFeS2). No o b sta n te , los d a to s .geológicos m uestran siem pre que los sulfuros se han (o rinado an tes en unas condiciones, m ientras que los hidróxidos de hierro y ol carbonato de cobre, más recientes, se h an co n stitu id o en un am b ien te distinto (en el proceso de m eteorización) y g u a rd a n relación espacial con los prim eros n ad a m ás que p o r el origen de los elem en to s quím icos (hierro y cobre) que los integran. P o r consi g u ien te, en d ich a asociación mineral vemos dos grupos de minerales distin to s por tas condiciones de su formación. Con ta l enfoque del estudio de las asociaciones de m inerales q u e d a n claras las leyes o regularidades, de e x tra o rd in aria im p o r ta n c ia cien tífica v práctica, de la transformación en el tiem po de las asociaciones paragenéticas de los minerales, com probatorias de los ca m b io s de lats condiciones físico-químicas en el proceso histórico de la fo rm ación de los minerales. Los científicos soviéticos han e la b o ra d o el m étodo geom étrico de análisis de las diversas asociacio nes m in erales quo se observan en la naturaleza, que perm ite re v e la r m u chos detallos v hechos generalm ente inadvertidos cuando se e m p le a n los m étodos corrientes de investigación. El con o cim iento de las asociaciones paragenéticas típicas tiene m u c h a im p o rta n c ia en mineralogía. No sólo ay u d a a d eterm in a r los m in e ra le s eoexistentes en la naturaleza, sino que p re sta un v alio so serv ic io en la prospección do m inerales útiles. P o r ejem plo, 128
si en las rocas básicas eru p tiv a s, ricas en m agnesia, e n c o n tram o s m inerales fácilm ente identifica bles p o r sus ca ra c te re s e x te rn o s, como la p irro tin a (FeS) y la calcopirita (C uFeSj), debem os buscar, sin falta, el tercer m ineral de níquel, la p e n tla n d ita , de enorm e im p o rtan cia in d u strial, que se e n c u e n tra on d ich as rocas com o m ineral de form ación co n ju n ta, pero que es difícil d e id en tificar. Cabe señ alar que en la n a tu ra le z a e x isten las m ás d iv ersas asociaciones p arag enéticas de m inerales. Ello d ep e n d e ta n to d e la com posición inicial de las disoluciones que se c rista liz a n o de las rocas circu n d an tes que se hallan en reacción con ellas com o de la te m p eratu ra, la presión o la p ro fundidad de la c o rte z a te rr e s tre en la que se produce la form ación o tran sfo rm ació n do los m inerales, así como de otros factores. H ay que te n e r p resen te que unos m in e rales sólo pueden form arse a n te determ in ad o s valores de los fa c tores externos, m ientras que otros pueden c o n stitu irse en los d i ferentes procesos de m ineralogénesis. Así, el veso (CatíO., • 2 IL.O) se en c u en tra en algunos casos asociado a cloruros y su lfato s en los yacim ientos estratificados de sales, form ados debido al so cam ien to de las salm ueras de los lagos y lagunas. E n otros casos se e n c u e n tra como p ro d u cto de la m eteorización quím ica de las rocas (en bis zonas de pocas precipitaciones) en asociación con h id ró x id o s do hierro y p ro d u cto s arcillosos de la m eteorización, con la p a r tic u larid a d de que desaparece ráp id a m en te con el a u m e n to d e la p ro fundidad. Luego se describen casos de hallazgo de yeso en fo rm a d e cristales en las hendeduras, e n tre lavas descom puesttis y d e s coloridas de las rocas eru p tiv as, al lado de las so lfa ta ra s (e m a n a ciones de vapores sulfurosos en las zonas de a c tiv id a d vo lcán ica), donde el yeso p o día haberse form ado a c u e n ta do los m inerales calcáreos de las rocas encajantes, bajo el efecto do las ag u a s te r m a les con ácido sulfúrico, etc. L a d iv ersid ad de las asociaciones m inórales p arag o n ó tieas se com plica m uchas veces debido a que al g ru p o en cu e stió n d e m i nerales form ados co n ju n tam en te, unidos p o r u n m ism o proceso, so su p erponen asociaciones m inerales que d eben su origen a o tro proceso. Adem ás, las nuevas form acionos so d e sa rro lla n p a rc ia l m ente a cu e n ta de los m inerales d e fo rm ación a n te rio r. P o r eso es im p o rtan te en sem ejantes casos to n er on c u e n ta cada grupo de minerales formados conjuntamente, poro de d ife re n te origon, y a que p a ra cada proceso de m ineralogénesis ex isten , n a tu ra lm e n to , mus propias leyes do asociación. E l propio hecho d e la superposición del nuevo procoso do m ineralogénesis os to stim o n io de los cam bios do las condicionos físico-quím ioas dol eq u ilib rio do las fases m inóra los. E sto d a lu g ar m uchas voces a quo u n a p a rto , p o r lo monos, «lo los m ineralos do form ación a n te rio r rosulto in e sta b le on las nuevas condicionos y su fra las co rresp o n d ien tes m odificaciones o s u s ti tuciones p or otros m ineralos. P o r lo quo se refiere a las asociaciones de elementos quím icos 9 - 11024
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c a ra c te rís tic a s p a ra unos u otros m inerales, el problem a, en c u a n to a los cu e rp o s cristalinos, se resuelve sobre la base de las leyes de la cristalo q u ím ica. L a asociación de elem entos heterogéneos en las e s tru c tu r a s cristalinas viene condicionada, como se sabe, p o r las p a rtic u la rid a d e s quím icas relacionadas con la e stru c tu ra de los á to m o s o iones, sus dim ensiones y propiedades. L a su stitu c ió n de u n o s á to m o s o grupos de átom os por otros depende tam b ién d e sus d im en sio n es, y, en las com binaciones iónicas, adem ás, se ob serv a el eq u ilib rio de todos los valores totales positivos y negativos de la v alen cia. C aracteres tipom oríos de los m inerales. Desde hace m ucho tie m po h a llam ado la atención el hecho de que ciertos m inerales poseen form as cristalinas típicas, propias de u n d eterm in a d o tip o de y acim ien to s o roca». P o r ejem plo, la calcita (C aC 03), que suele en co n trarse en form a de cristales en las cavidades, se o b serv a en unos criaderos bajo formas características escalen o éd ricas; en o tro s, bajo la form a de rom boedros agudos u o b tu so s; en o tro s m ás, b a jo la form a de cristales lam inares, bacilares, etc. Se h a n hecho in te n to s de establecer cierta relación entre las diferentes form as de los cristales y la te m p e ra tu ra en que se constituyen. P ero, al fin y al cabo se vio que en la morfología y las dim ensiones de los cris tales no in flu y e ta n to la tem p eratu ra como la concentración d e los com ponentes en las disoluciones, la presencia de u n as u o tra s im p u rezas d isueltas en ellas y el grado de sobresaturación d e la s disoluciones. E n la actu alidad se incluyen en tre los caracteres “ tip o m o rfo s” d e los m inerales ta n to la form a de los cristales como cu alq u ier c a rá c te r típico de los m inerales, como por ejem plo, el color, la p resen cia de unos u otros elem entos químicos, los tipos de m aclas, e tc. No cabe d u d a de que estos caracteres, propios de uno u o tro cria d ero g u ard an relación con las particularidades de la com posi ción de las disoluciones de las que se han cristalizado los m inerales, con la te m p e ra tu ra , la presión y otras condiciones de la m in eralo génesis. Veam os algunos ejemplos. Se h a no tado que la casiterita (S n02) co n stitu id a a p a r tir d e fo rm a cio n es de elevadas tem p eratu ras, llam adas p eg m atíticas (a d ife re n c ia de los yacim ientos hidroterm ales) contiene com o im p u r e z a algunos m etales como el niobio, el tá n talo , el hierro, etc. E s a es la ra zó n de que cuando se encuentran granos redondos de d ic h o m in e ra l en las sedim entaciones porosas de los valles, y a p o r su co m p o sició n podem os form arnos u n a idea del tipo de criad ero d e q u e p ro c ed en . Se h a estab lecid o , asimismo, que los cristales grandes de cuarzo p ro c e d e n te s d e los llam ados filones alpinos, a diferencia de los d e m á s y a c im ie n to s, se distinguen por ciertas p artic u la rid ad es d e las fo rm a s c rista lin a s, u n a determ inada paragénesis de los m in e ra les v la p re s e n c ia de bloques m onocristalinos re la tiv a m e n te g ran 130 i'
des d en tro de los cristales que form an m aclas, g en eralm en te, según la ley de D aupliine. Él oro n ativ o se distingue por su g ra n riqueza en p la ta (p re sente en calidad de im pureza isom orfa) en aquellos cria d ero s que se han co n stitu id o cerca de la superficie de la co rte za te rre s tre , es decir, a. te m p e ra tu ra s y presiones re la tiv a m e n te b a ja s. E l oro platead o (electrum ) se diferencia del oro n a tiv o co rrien te, ad e m á s por su's p ro p ied ad esfísicas: poseeun peso específico algo in ferio r y un color am arillo m ás claro. E n paragénesis con él suelen e n c o n tra rse com puestos sulfurosos de p la ta : a rg e n tita (Ag2S), p ro ü s tita (Ag3AsS3), etc. E n la g ran m ayoría de los yacim ientos de m inerales, q u e se distinguen p o r la com plejidad de las condiciones de fo rm ació n , se observa u n a g ran variedad de dichos caracteres, lo que re quien.* investigaciones m uy detalladas p a ra rev elar la.s v erd ad eras leyes que las rigen sobre cuya base se pu ed an sac ar deducciones ju sta s. Sin em bargo, ello no excluye el interés p o r estos ca rac te res, quo ay u d an a estu d iar los yacim ientos de m inerales. 2. PROCESOS GEOLOGICOS DE MINERALOGENESIS P a ra poner en claro las condiciones de la génesis (origen) d e algún con ju n to de m inerales es preciso no sólo d e te rm in a r el m odo de cómo se h a constituido, sino tam b ién v er la relación quo g u a rd a con los procesos geológicos que se operan en la c o rte za te rr e s tre y dan lu g ar a la form ación de las rocas y las m enas d e la m ás d iv e rs a com posición. E sto s problem as se tr a ta n con b o stan to s d e ta lle s en los cursos especiales de p etro g rafía y de la te o ría d e los y a c im ie n to s de m inerales útiles. A quí nos lim itarem os a las tesis m ás g enerales referentes a estas cuestiones, por c u a n to ello es in d isp en sab le p a ra n u e stra descripción sucesiva de los m inerales. T odas las m asas m inerales, surgidas com o consoononcia d e unos u otro s procesos geológicos se dividen, p o r la fu e n to do energía que h a p erm itido su form ación, en los dos sig u ien tes gru p o s genéticos principales. 1) Endógenos (de origen interno), form ados en los procesos q u e tran scu rren a cu e n ta de la energía té rm ic a in te rn a del globo te rrestre; los m inerales que resu ltan de dichos procesos son p ro d u c to s de la activ id ad nm gm ática (on ol sen tid o am p lio «lo la p a la b ra ); las rocas y los yacim iontos de m inerales ú tiles se fo rm a n m erced a la cristalización dol m agm a y do sus d ife re n te s ra m ific acio n es; los procesos de m ineralogénesis se o p eran a d ife re n te s p ro fu n d id a d es y tem p eratu ras, au nque siem pre e le v a d a s; 2) exógenos (de origon ex tern o ), su rg id o s do los procesos que se operan a cu e n ta de la energía so lar e x te r n a (pie incide en la superlicio del globo te rre stre ; Ja su sta n c ia so fo rm a a c u e n ta do las rocas y m enas de d iferente origon q u e so h a lla n on la superficie d e la 9*
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(
T ie r r a y s u fre n u n proceso de d e stru c c ió n ; los pro ceso s d e la m inera lo g é n esis se d e sa rro lla n en la superficie m ism a d e la c o rte z a t e r r e s tr e a b a ja s te m p e r a tu ra s y presiones, p ró x im as a las a tm o s fé ri cas, e n u n a m b ie n te de in tera cció n de los ag en tes físicos y quím icos d e la a tm ó s fe ra , la h id ro sfe ra y la biosfera. T a n to las m asas m inerales endógenas com o ex ó g en as, u n a vez c o n s titu id a s, e x p e rim e n ta n d is tin ta s tran sfo rm a c io n e s (m e ta m o rfism o ) c u a n d o ca m b ia n las condiciones e x te rn a s d e su ex is te n c ia . L as tran sfo rm acio n es m ás in ten sas de la e s tr u c tu r a y la co m p o sició n d e las m asas m inerales se pro d u cen en el proceso del llam ad o m etam orfism o regional, cu an d o las m asas de las ro cas y los y a c im ie n to s relacionados con ellas v a n a p a ra r, d eb id o a a lte r a cio n es te c tó n ic a s, a zonas m ás p ro fu n d as de la c o rte z a te rre s tre . E sto s procesos d e m etam orfism o de p ro fu n d id a d se o p e ra n a te m p e r a tu ra s y presiones re la tiv a m e n te elevadas y son b a s ta n te co m u n es en la c o rte z a d e la T ierra. PROCESOS ENDOGENOS 1)E M INERALOG ENESIS
L os co nocim ientos ac tu ales d e los procesos endógenos d e m in e ralo g én esis se ap o y an en las concepciones de la a c tiv id a d d e los focos m ag m ático s situ ad o s en las p a rte s inferiores de la c o rte za te rre s tre . Los propios procesos, que se operan a grandes p ro fu n d i d ad e s son inaccesibles p a ra el observador. U n icam en te en las zonas d e los v olcanes activos en la superficie de n u estro p la n e ta se p u e d en o b te n e r ciertos d ato s que perm iten fo rm arse u n a id e a d e los procesos de p rofundidad. P o r o tra p a rte , los d ato s del estu d io de la •com posición, las p artic u la rid ad es estru ctu rales, las condiciones de •estratificació n y las relaciones espaciales e n tre las d is tin ta s rocas e ru p tiv a s y los yacim ientos de m inerales útiles p erm ite n conocer (en co n so n an cia con las leyes fisicoquím icas) las leyes q u e rigen los procesos endógenos de la m ineralogénesis. Con arreglo a estos conocim ientos, los m agm as son m asas líq u id a s ígneas de silicatos de com posición com pleja, en las que e n tr a n tam b ién com ponentes volátiles. C u an d o m asas m agm áticas considerables p en e tran , debido a u n a s u o tra s causas, en las p arte s superiores de la superficie t e rr e s tre , sin salir a la superficie m ism a, ex p erim en tan b ajo u n a gran p re sió n e x te rn a un lento enfriam iento y diferenciación, cuyos p ro d u c to s , m erced a la cristalización, d an com ienzo a las d istin t a s ro c a s e ru p tiv a s silíceas. Los m etales pesados (Sn, W, Mo, Au, A g, P b , Cu, Zn, etc.) presentes en los m agm as en cantidades insig n ific a n te s y los com ponentes volátiles (H 20 , S, i'\ Cl, B, etc.) fo r m a n com binaciones fácilm ente solubles y se concentran a m e d id a d e q u e se cristaliza el m agm a en las p arte s superiores de los fo co s m ag m á tic o s. E n algunos casos con su a y u d a se form an diso lu c io n e s d e silicatos residuales, cu y a cristalización d a lugar a las 132
llam adas pegm atitas, que contienen m inerales con F, B, Be. Li„ Zr y, a veces, con tierras raras, etc. F.n otros casos ab an d o n an , en form a de productos gaseosos, los focos m agm áticos, ejerciendo un efecto intenso de contacto sobre las rocas que los contienen y con las cuales en tra n en reacciones quím icas. P o r fin, bajo la form a de disoluciones acuosas — liidroterm as — son a rra s tra d a s a lo largo de las fisuras al techo de los macizos m agm áticos, fo rm an d o a m enudo ricos yacim ientos principalm ente de m inerales m etálicos útiles. Sólo unos cuantos m etales pesados quedan en el m ag m a y se concentran, en el proceso de la diferenciación del prim ero, en a lg u nas rocas d en tro de los macizos m agm áticos. Cuando el m agm a sale a la superficie terrestre y se d e rra m a en form a de lavas, los com ponentes volátiles se van a la atm ósfera. De acuerdo con la m encionada sucesión de los fenóm enos del desarrollo del ciclo m agm ático se distinguen las siguientes e ta p a s de los procesos endógenos de la m ineralogénesis: 1) m ag m ática (en el propio sentido de la palabra), 2) p eg m atítica y 3) p n eu m ato lí tica-hidroterm al. 1. Los procesos m agm áticos se lian operado en to d as las épocas geológicas y han tenido por consecuencia la form ación de enorm es m asas de rocas eruptivas. Según las condiciones de la form ación se distinguen, a n te todo, dos grupos principales de sem ejantes rocas: a) efusivas (extrusivas), las que h an salido a la superficie terrestre en fo rm a de lavas o que se h an solidificado ráp id am en te m uy cerca d e d ich a s u p e r ficie a b ajas presiones externas, y b) intrusivas, que se h an e n friado en las profundidades, a elevadas presiones, co n stitu y e n d o grandes macizos estratiform es, a modo de hongos o co b ran d o iorm as irregulares. L as rocas efusivas no llegan a reeristalizarse to talm en te, debido al rápido enfriam iento, p o r c u y a ra zó n co n tienen diferentes cantidades de vidrio volcánico y frecu e n te s ca v i dades esféricas (en las lavas ricas en burbujas), lo que es u n a p ru e ba del desprendim iento de productos gaseosos al b a ja r b ru sc a m ente la presión exterior. Las rocas in tru siv as, al c o n tra rio , son rocas to talm e n te cristalizadas. Los fenóm enos de diferenciación en los m agm as d a n lugar, como y a se h a señalado, a la form ación de rocas d e d is tin ta co m p o sición m ineral y quím ica y do diferentes pesos específicos. Con arreglo al contenido de sílice y otros com ponentes, e n tre las rocas eruptivas se distinguen las siguientes: a) rocas ultrabásicas, ricas en MgO y FeO , poro m uy pobres on SiO, (-< 45% ): d u n itas, piroxenitas en las in tru siv a s y picritas on las efu siv as; b) rocas básicas, m ás ricas en S i0 2 ( 4 5 - 5 5 % ) y ricas on Al.2()9 y CaO, pero m ás pobres en MgO, F o O ; gab b ro , norit.au en las in tru sivas y basaltos y diabasas on las efu siv as; 133
tío
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m
ss
Contenido de SíOt (en%)
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F ig. 50. D iagram a de la composición q u í m ica d e loa principales rocas in tru siv as eru p tiv a» .
c) rocas de acidez mediana por el contenido de S i0 2 (55 —65% ), m ás pobre» en CaO, ytero más ricas en álcalis: d io ritas y dioritas cuarzosas, en las intrusivas; porfiritas, andesitas, etc., en las efusivas; d) rocas ácidos, ricas en S i0 2 ( < 65% ), pero to d a v ía m ás ricas en álcalis y más pobres que las anteriores en CaO, FeQ , MgO: granodioriton, granitos y otras en las in tru siv as; lo p aritas, pór fidos cuarzosos, etc. en las efusivas. JOn la fig. 50 se señalan los datos del contenido de los elem entos bajo la form a de distintos óxidos para los principales re p re se n ta n tes do las rocas intrusivas. En el diagram a Be ve fácilm ente cómo cam b ia la composición de las rocas eruptivas u ltrab á sic as, bási cas, ácidas m edianas y ácidas. Algo a p a rta d a se halla la fam ilia de las sienitas nefelínicas sin cu arzo (Si(J2 alrededor del 55%), más ricas en álcalis y A120 3, que los granitos. Allí so hallan tam bién las fonolitas, los leucitófidos y o tro s conjuntos efusivos. E n u n a serie de macizos intrusivos, donde la diferenciación del m a g m a so h a m anifestado con m ayor perfección, las variedades ác id a s d e las rocas se sitúan en las partes superiores, m ien tras que ios ro cas básicas y ultrabásicas, de m ayor peso específico, ocupan, los p a r te s m ás profundas, cerca de la frontera inferior do los m a cizos. L os yacim ientos minerales de origen m agm ático sólo se encuen t r a n on ios rocas eruptivas ultrabásicas y básicas. A esta categoría p e rte n e c e n los yacim ientos do Cr, P t y otros m etales dol grupo del p la tin o , así c o m o los yacimientos de Cu, Ni, Co, Fe, Ti, etc. 134
n E n las rocas in trusivas (sienitas nefelínicas), ricas en álcalis, ¡se en cu en tran yacim ientos de tierras ra ra s: niobio, tá n ta lo , tita n o , zirconio y m inerales útiles no m etálicos com o el fósforo (a p a tita ), alúm inas (nefelinas), etc. 2. Los procesos de form ación de las pegm atitas se produoeu en las capas extrem as superiores de los m acizos m ag m ático s y sólo cuando estos macizos se form an a grandes p ro fu n d id a d es (a varios kilóm etros de la superficie de la T ierra) en condiciones d e a lta presión exterior contribuyente a la retención de los com ponentes volátiles en estado disuelto en el m agm a que e n tra n en reacción con la roca anterio rm ente cristalizada. Las p egm atitas, como cuerpos geológicos1, so e n c u e n tra n en filones o yacim ientos de form as irregulares, que so d istin g u e n por los grandes tam años de los granos que co n stitu y en los ag regados m inerales. L a potencia de los filonos llega m uchas voces a varios m etros, m ientras que la longitud suele ser de unas cu an to s docenas (raram ente centenas) de m etros. En la m ayoría de los casos, los cuerpos pegm atíticos se hallan en el in terio r de los m acizos e ru p tivos, pero, a veces, se presentan en filones en las rocas quo c o n tie nen la respectiva m asa intrusiva. E s preciso señalar que las formacionos pogm atílicas so o b ser van en tre las rocas intrusivas de la más v a ria d a com posición, com enzando por las ultrabásicas y term inando por las ácidas. No obstan te, las m ás difundidas son las situ ad as 011 rocas ácidos y alcalinas. Las peg m atitas de las rocas básicas no tionon im p o rta n cia práctica. P o r su composición, las pegm atitas so diforoncian poco «lo las rocas prim itivas. L a m asa fundam ental consta «lo los m ism os m inó rales. U nicam ente los m inerales secundarios (por su c a n tid a d ), y no en todos los tipos de pegm atitas, se distinguon su stan cialm o n te por su composición, y a que contienen valiosos elomontOH quím icos raros, a veces asociados a minórales con com ponoutos volátiles. P o r ejem plo, en las pegm atitas graníticas, ad em ás «lo Ioh m inórales in tegrantes principales (feldespatos, ouarzo, m icas), so oncu o n tran com puestos quo contienen flúor y boro (topacio, tu rm alin a), m inerales de borilio (berilo), litio (m ica litífora), a v«h;oh, tierra s raras, niobio, tán talo , ostaño, wolfram io, ote. E n m uchos cuerpos pegm atíticos so o b serv a u n a o stn m fiira zonal y una distribución b astan te regular do los m inórales. I’or ejemplo, on las p eg m atitas do la zona «lo M urzinca, de los Urales (fig. 51), la-s zonas oxtornas, situ ad as on la línea do co n tac to con el macizo granítico ostán integradas por u n a roca clara m iorogranu1 N o onbu c o n fu n d ir om n n o c ió n rio Iiih p o ^ m u titim non ol M rm in o p lin im e n to «rntruoturul ‘‘p o n m u titii” o o m o m o/.olu d o u u a r/.o y foM oHpato, uonnrüoionoH nt^uliiroH on d o to rm iiu u liu i p ro p o rc io n o » o iiiin titiitiv ii* ( “/^ m ilito U nifico , piixlru h o b ra io ii” ). S o in o ju n to a forrm ioionoH no h u lla n propu^iultiH p rin c ip a lm e n te «>n luu peginutiluH g ru n itic u u .
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W M z
F ig . 61. E s tr u c tu ra de u n filón pegm atítico . 1 - g ra n ito ; 2 - zona aplitlca; 3 - granito “gráfico” 4 — m asas m acrocristalinas de feldespato y cuarzo; 5 — cav id ad con d ru sas de cristales.
la r (ap lita). Al acercarse a la p a rte central del filón dejan lugar a zo n a s d e “ g ran ito gráfico” (cuarzo y feldespato en concreción re g u la r). L uego siguen zonas de m asas m acrocristalinas de feldes p a to y cuarzo. E n los sectores centrales del filón pegm atítico se e n c u e n tra n cavidades tapizadas por dentro de drusas de grandes c rista le s b ien constituidos de cristal de roca, topacio y o tras p ie d ra s preciosas. C u an d o las p eg m atitas penetran en las .rocas encajantes p a r tic u la rm e n te ricas en tierras alcalinas (MgO, CaO), su compos ic ió n m in e ra l se distingue sustancial m ente de las pegm atitas d e p o s ita d a s en las rocas prim arias. L a paragénesiB de los m ine ra le s s e ñ a la e n tales casoB reacciones activas que han tenido lugar e n el p ro c e so d e interacción de las disoluciones con las rocas enca ja n te s . S e e stab le cen asociaciones de m inerales en cuya composi ció n e n t r a n n o sólo elem entos del m agm a (Si, Al, álcalis, etc.), sino ta m b ié n d e ro c a s laterales (MgO y CaO), que, en contacto con las 136
p e g m a tita s, se m odifican m ucho. S em ejan tes p eg m a tita s, según ]a calificación de A. F ersm an , son p e g m a tita s d e la " lín e a de c ru c e ” , a d iferencia de las a n tes m en cionadas “ p e g m a tita s de lín ea p u r a ” . N o se p u ed e considerar to d a v ía a b s o lu ta m e n te claro el p ro b lem a del origen d e las p eg m atitas. A. l''ersm an las co n sid erab a com o p ro d u c to de la cristalización de las fusiones resid u ales ricas en co m puestos volátiles. U ltim am en te, el científico soviético A. Z av a ritsk i, p a rtie n d o d e los estudios fisicoquím icos, a d m ite la p o sib ilid ad d e la form ación de m asas m acro cristalin as m e d ia n te la recristalizació n de las rocas m adres b ajo el efecto d e los gases acu m u lad o s en los restos m agm áticos que q u ed a n desp u és d e la cristalizació n del m agm a. Sin em bargo, en am bos casos, las p e g m a tita s se fo rm a n al fin al del proceso p ro p ia m e n te m a g m á tic o y o cu p a n u n a posición in te rm e d ia e n tre las rocas m a g m á tic a s d e p ro fu n d id a d y los y acim ien to s m inerales h id ro term ales. __ 3. Los procesos neum atolito-liidroternialcs son, de h echo, y a procesos e v id e n te m e n te p o stm ag m ático s, es decir, q u e tr a n s cu rren desp u és d e que el proceso p rin cip al d e cristalizació n del m ag m a en el m acizo de p ro fu n d id a d h a concluido en lo fu n d a m en tal. L o s fenóm enos d e neum aiólisis (del griego “ p n e u m a ” , gas) p u ed e n d a rse cu an d o las fusiones s a tu ra d a s d e co m p o n en tes v o lá tiles se c ristaliza n a b a ja s presiones exteriores. K n consecuencia, en cierto m o m en to se produce, a a lta s presiones, la ebullición, el líq u id o re sid u a l se tra n sfo rm a en gas co e x iste n te con los m in erales sólidos de form ación an terio r. Se pro d u ce la d estilació n d e la su stan cia. S em ejantes procesos deben o c u rrir c u a n d o el m a g m a se en fría a g ran d es o m edianas profu n d id ad es. E n este caso, los com puestos volátiles e n tra n e n c o n ta c to y reacción q u ím ica con las rocas e n c ajan tes, d a n d o lu g a r al llam ad o m etam orfism o de contacto. E n las rocas la te ra le s (del tech o ), que se im pregnan de disoluciones, se p ro d u c en reacciones quím icas. E l g rad o d e m etam o rfism o y la com posición d e los p ro d u c to s re s u lta n te s d ep en d en en m edida co n siderable no t a n t o d e la te m p e r a tu ra com o d e la a c tiv id a d quím ica de la d iso lu ció n y com posi ción de las rocas que to m a n p a rte en la reacción. Se h a o b serv ad o que los cam bios m ás acusados se p ro d u c e n e n las calizas y o tra s rocas calcáreas que se h a lla n en co n ta c to con los m acizos m a g m á ti cos. E n tales casos, debido a las reacciones d e s u s titu c ió n o com o suele decirse, d e la m etaso m ato sis, se fo rm a n los llam ad o s skarn (fig. 52), co n stitu id o s en su m ay o r p a r te d e silic a to s de Ca, Fe, Al, etc. Su com posición qu ím ica m u e stra q u e p ro c e d e n ta n to de las rocas en c a ja n te s (calizas, dolom ías, e tc.) corno d e las p a rte s in te g ra n te s del m agm a. E s sin to m á tic o q u e a lo largo do la línea de co n ta c to se p ro d u c e al m ism o tie m p o u n a m odificación d e los rocas in tru siv a s solidificadas a n te s d e m a n ife sta rse el proceso que 137
F ig . 52. P e rfil geológico (esquem ático) de u n y ac i m ie n to m e ta a o m á tic o de co n ta c to . L os espacios neg ro s señ alan las concentraciones de m ag n etita.
estam o s describiendo. E n tales casos, los m inerales de las rocas m atem áticas son sustituidos por las nuevas form aciones cu y a com posición acu sa un aflujo de elem entos de las capas ca rb o n atad a s (Ca, Mg). E n relación con los skarns se form an a m enudo im por ta n te s y acim ientos de hierro (fig. 52), a veces, de wolfram io, m olibdeno, etc. C u ando el m agm a se arro ja a la superficie terrestre, enorm es c a n tid a d es de com puestos volátiles se lanzan a la atm ósfera. Sin em b arg o , en las hendeduras de las lavas frías, en las paredes de los c rá te re s volcánicos y en las otras rocas circundantes se ob serv a la form ació n de productos de la sublim ación de ciertos m inerales, com o el azu fre nativo, cloruro de am onio, m inerales de boro, etc. Se o b serv an tam bién reacciones m etasom áticas, au n q u e m enos ac u sad as que en el caso anterior1. Los procesos hidrotermales de profundidad se desarrollan en la te c h u m b re , a cierta d istancia del contacto directo con las rocas e ru p tiv a s. L as disoluciones residuales en estado de vapor, ai cir c u la r p o r los sistem as do hendeduras surgidas d u ra n te la pene tra c ió n d el m agm a en el techo de los focos m agm áticos (fig. 53), Be e n fría n poco a poco y se transform an en calientes disoluciones acu osas. L a s condiciones m ás favorables para la m anifestación de los p ro ceso s hidroterm ales se crean en las m edianas y pequeñas p ro fu n d id a d e s (de 3 a 5 km de la superficie). L a m asa principal de las fo rm a c io n e s hidroterm ales guarda relación espacial y genética con la s ro c a s Acidas intrusivas (granitos, granodioritas, ote.). L a esfera d e c irc u la c ió n do la disolución, comenzando por las partes superio re s d e los focos m agm áticos, llega, a veces, a la superficie. E n las zo nas de m anifestación reciente de la actividad volcá1 B a to s pro co so s de mineralogúnusis no pueden incluirse, en oonjunto, e n lo s neum fttolltiooB , y a que se operan u presiones exteriores m u y bajufl.
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F ig. 53. E sq u e m a general de distrib u ció n de las form aciones h id ro term ales. L as ro cas efu siv as se señ alan p o r m edio de p e q u e ra s cruces.
nica existen h a sta hoy día m anantiales calientes m ineralizados que depositan m inerales silicatados con sensibles can tid ad es de com puestos sulfurosos de Hg. Sb, As, P b, Cu, etc. E n la m edida en que se alejan los depósitos m agm áticos, ac er cándose a la superficie terrestre, las disoluciones h idroterm ales encu en tran un am biente cada vez más rico en oxígeno; la presión exterior v a decreciendo; las tem p eratu ras bajan, según parece, de 400 grados h asta llegar a algunas decenas de grados. Estos factores influyen, como es natural, en la m archa de las reacciones quím icas y en la composición m ineral de las form aciones h id ro term ales, Según sea el predom inio de unas u o tras asociaciones de m inerales, estas form aciones se dividen de un m odo a b so lu tam en te convencional en form aciones de tem p eratu ras a lta , m ed ian a y baja. Ello no significa, como es lógico, que en tre las form aciones do a lta tem p eratu ra no pueden encontrarse asociaciones do m inórales que se cristalizan a bajas tem peraturas. H a sta on las p eg m atitas y en las form aciones m etam órficas de contacto so establecen siem pre m inerales de tem p eraturas más bajas de origen h id ro term al, te s ti gos de las fases finales del proceso do form ación do los m inerales iniciado a altas tem peraturas. L a formación de las disoluciones hidroterm ales d u ra, por lo visto, un período b astante largo, el de to d a la v id a del foco magmátieo. Sobro la base del análisis do las correlaciones existentes entro los distintos yacim ientos de u n a m ism a cuenca, el oiontífico soviético S. Smirnov llegó a la conclusión do la circulación discon tin u a , interm itente, do las disoluciones m inerali'/.adas deb id a a la reiterad a renovación do los procesos do form ación do hendeduras. Lo confirm an los indicios de superposición do lasos do mi (loraliza ción más tardías sobro otras m ás tem p ran as. Las formas do los cuerpos m inerales depondon do la configu ración do las cavidades y, en parto, do la com posición do las rocas
h e n d e d u ra s se form an filones discontinuos (fig. 54) cuyas raíces p e n e tr a n e n las capas superiores de los macizos m agm áticos. Al fo r m arse los m inerales en poros y cavidades m uy pequeñas se consti tu y e n las impregnaciones. Si las disoluciones tropiezan en su cam ino con ro cas que e n tra n fácilm ente en reacciones químicas (por ejem p lo, p ied ras calizas) surgen depósitos metasomáticos, de form as irre gulares en m uchos casos. Si las disoluciones van a p arar sú b ita m en te a grandes cavidades, la disminución brusca de la presión d eb e originar la evaporación de grandes masas del disolvente (agua), debido a lo cual, por lo menos en el comienzo, se produce u n a b ru sca sobresaturación de las disoluciones y la precipitación de m asas coloidales. E n efecto, son muy frecuentes las formaciones metacoloidales en las paredes de los filones, sobre todo si estos procesos han estado ligados a intrusiones de poca profundidad. Son asimismo b astan te com unes las cavidades con drusas de distintos cristales. L a composición mineral de los yacim ientos hidroterm ales es m uy variada. En la m ayoría de los casos, los filones están repreKig. 54. Serie fie pequeñas vetas de cuarzo seheelitífero en u n a denudación. Lo blaneo quo se ve a la izquierda es nieve.
sen tad o s por m asas de cuarzo que com prenden aglom eraciones de d iferentes m inerales, las más de las veces sulfuros m etálicos. Cabe decir que es precisam ente de los yacim ientos hidroterm ales de donde se ex traen las m ayores cantidades de m inerales de m etales raros ( \ \ \ .Mo. Sn, .Bi. Sb. As. X". en p a rte Ni. Co). 110 ferrosos (Cu. P b, Zn), nobles (Au. Ag) y radiactivos ( l \ Ra. Th). ru o n -:so s
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I.OS M I X I I K A I . K S
Los procesos de formaci(jn de los mineralos. que se operan en la superficie de la T ierra a cuenta de la energía solar, son m ucho m ás accesibles p a ra el observador (pie los procesos endógenos. Como se sabe, en tierra firmo, bajo lu influencia do los agentes atm osféricos (el oxígeno del aire, el dióxido de carbono, el agua) y la ac tiv id ad v ital de los m icroorganismos se produce ol intonso proceso quím ico de meteorización. el cual d a lugar a la disgregación física y quím ica de todo lo que se había creado en los procesos endógenos, y al mismo tiem po origina la formación do nuevos p ro d u cto s estables en las condiciones (pie surgen en la superficie de nu estro planeta. P a rte de estos productos es llevada disuelta, o on suspensión por las aguas corrientes de la superficie y se deposita on ol cam ino en los lugares de circulación más lenta. 011 los valles de los ríos o on los lagos y m ares. Aquí tam bién se producen procesos de form a ción de m inerales, lo que tía lugar a los depósitos de sedim entos o capas en el fondo de dichas cuencas. Ks el proceso de .w/iiticn/fición. 1. Los procesos de m eteorización consisten a n te todo en la destrucción m ecánica de las rocas y las m enas debido 11 las v aria ciones de tem p eratu ra, lo que tiene por consecuencia la d esin teg ra ción de los m inerales do la roca dotados de diferentes coeficientes d e dilatación, así como bajo cl efecto del agua quo se hiela en las fisuras y los poros, y otros factores. Pero m ucho m ás im p o rtan te es la descomposición quím ica de los m inerales som etidos al efecto de la m eteorización por las aguas superficiales y atm osféricas que contienen en estado disuelto oxígeno, dióxido do carbono y otros gases, lo que au m enta mucho su poder do oxidación y disolución.
Kiy. 60. IWlil uHijunnmUot) UimHvt'i'Hnl di' un yminiionU ) d o H u l l u i u tu llido u l a Huporliuúi. I — IILM M S |ir ln iu r iU 8 il(i u u ir u r o d e c o l í n " ¿ « o m l i n T n d i' l i l i 'r r n ; 3 - ¡ ¡ o i i u ü u u n r l i i i i e r l i n l H i l u a u c u m liir lo di* c u í h v ( I ii i m r l r u r u n i ) .
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E s ta a g u a , al in filtrarse y llegar h asta el nivel de las aguas su b te rr á n e a s (fig. 55), pierde poco a poco su oxígeno en el procese, de las reaccio n es d e oxidación, hidratación y carbonatación. L a lixiviación de los com puestos solubles que se form an da lu g a r a la ap arició n de poros, cavernas, a voces, grandes c a v id a d es (fenóm enos cársticos). Las paredes de estas cavidades suelen e s ta r ta p iz a d a s de form aciones coloidales e s ta h c tític a s o de cepillos de cristales de algún m ineral exógeno, por fin, pueden e sta r re v e stid a s d e algún m aterial terroso ocroso. E n los lugares de lix iviación en gran escala de rocas m ás o menos bien solubles se o b serv an depresiones de la superficie, a veces, incluso la form ación d e hoyos y de grandes cuevas (en las rocas calcáreas o de yeso). L a ca p a vegetal de la superficie, y con ella las diferentes com binaciones orgánicas solubles activizan en m edida considerable los procesos d e disgregación quím ica de las rocas y m enas. Los m inerales que no se som eten a la destrucción quím ica («uarzo, oro, platino, etc.), así como las form aciones poco solubles se í-.cum uían en los productos residuales en la superficie de la T ie rra y se en cu en tran en form a de m asas arcillosas de d istin to s m atices claros y oscuros, m ayorm ente pardos, teñidos p o r los hidróxidos de hierro. Los p ro d u cto s de la m eteorización quím ica que se acum ulan de e s ta m an era en la superficie o cerca de ella constituyen los llam a dos yacim ientos residuales, que son acum ulaciones principalm ente d e h id róxidos e hidrosilicatos. Tales son, por ejem plo, los num e rosos y acim ientos de arcillas, caolines, bauxitas, mercas de hierro, n íquel, etc. que son resultado de la destrucción in ten sa de las co rresp o n d ien tes rocas y ocupan, a veces, extensiones b a sta n te con siderables. C u an d o se som eten a la m eteorización quím ica algunos y aci m ien to s de m inerales útiles, las formaciones residuales que surgen se d en o m in an sombreros (de hierro, de manganeso, de yeso, etc.). D e b id o a la lixiviación de varios com ponentes, el contenido de los m in erales útiles restantes se eleva considerablem ente y suele ser b a s ta n te m ay o r que en las m enas prim arias no descom puestas, es d e c ir, las que se hallan por debajo del nivel de las aguas su b te rrá n eas. C ab e señ alar que algunos m etales som etidos a la lixiviación, s o b re to d o el cobre, así como el zinc, la plata, etc., tran sp o rta d o s y d is u e lto s p o r las aguas infiltradas hacia las zonas bajas de ox id a ció n , o s e a h acia el nivel de las aguas subterráneas, en tran en re a c c ió n con las m enas prim arias o con las rocas quím icam ente a c tiv a s la te ra le s (calizas). E n los yacim ientos de sulfuro de cobre se fo r m a en ta le s casos u n a zona de enriquecim iento secundario con s u lfu ro s , con u n aum ento considerabre del contenido de cobro en las m e n a s (v. fig- 55). E n los procesos de m eteorización quím ica corresponde un im p o r t a n t e p a p e l a los factores del clim a (la tem p eratu ra m edia anual 142
y la ca n tid a d de precipitaciones). E n los clim as de p o ca h u m ed ad y te m p e ra tu ra inedia anual elevada, los procesos de o x idación y do concentración de las com binaciones quím icas se p ro d u c en con m ayor in ten sidad. T am bién desem peña u n p a p e l im p o rta n te el relieve del terreno. E n las zonas m ontañosas, d e b id o a la in te n sa erosión, los p ro d u cto s de la destrucción qu ím ica no llegan a a c u m ularse. M uy otro es el pan o ram a que ofrecen las zo n as de relieve menos accidentado. L as form as de los yacim ientos que se c o n stitu y e n en el proceso de la m eteorización suelen ser de nidos o e stra to s no m u y reg u lares, m ás o m enos paralelos a la superficie te rre stre . A lo larg o de las grandes h en deduras, zonas de fraccionam iento y c o n ta c to d e rocas de d istin tas propiedades físicas y quím icas, es decir, d o n d e m ás p en e tran los agentes superficiales de la m eteorización p u ed e n fo r m arse y acim ientos de origen superficial m uy inclinados, «pie p e n etra n en fo rm a de cuña en las en trañ as. 2. Los procesos de sedim entación se producen en m edios acu o so s: en los ríos, lagos y m ares. En los m ares, estos procesos han d ad o lu g ar en to d as las épocas geológicas a la form ación de po d ero sas c a pas de rocas de sedim entación. E n tre ellas se d istin g u e n las sed i m entaciones m ecánicas y químicas. L as sedimentaciones mecánicas se form an cuando los producto* de la destrucción son erosionados por las aguas, las cuales d ep o si ta n los m inerales quím icam ente estables y los frag m en to s do roea en fo rm a de g uijarro, g rava, a ren a y arcillas arenosas en los valles de los ríos y en las cuencas m arítim as. Si se erosionan p ro d u c to r de Ja destrucción de yacim ientos o rocas que contienen m inerales v alio sos y de g ra n estabilidad quím ica, éstos, debido al la v a d o re ite rado y la redistribución de los m ateriales con arreglo a los pesos específicos, form an depósitos aluviales (fig. 56) en los valles d e los ríos, que tienen m uchas veces im p o rtan cia in d u stria l. T a le s son, por ejem plo, los yacim ientos aluviales do oro, p latin o , d ia m a n te s, etc. E n el proceso de acum ulación de las sed im en tacio n es m e c á n i cas, de hecho, no se form an m inerales nuevos. U n ic a m e n te en los aluviones antiguos se observan, a veces, ciertos cam b io s quím icos posteriores en el m aterial clástico. L as sedimentaciones quím icas se form an p rin c ip a lm e n te en los lagos y en las cuencas m arítim as. L a precip itació n do loa nedim ontos puede te n e r lugar de varios m odos: y a se a m e d ia n te la cris talización do disoluciones su p o rsatu rad as do sales, m e d ia n te la precipitación do form aciones coloidales quo so co ag u lan en form a de goles, o bien m ediante la acum ulación do los p ro d u c to s de la actividad vital del m undo orgánico y d e los p ropios restos o rg á nicos. 1. L a form ación do sedim entaciones cristalinas so o b serv a on muchos lagos quo se secan, donde deb id o a las eondicionos do clim a 143
Fig. 56. Perfil de un placer de platino. a - rocas primarias; b — ‘‘arenas” plati níferas; c - guija rros estratificados; d - arcillas cubier tas de capa vegetal.
«eco y cálido, la evaporación superficial es m ás in te n s a q u e el a flu jo do agua dulce. L a cristalización de las salen com ienza cuando se llega a cierta bu p ersatu ración de las disoluciones acuosas. L a sucesión d e la cristalización de los m inerales en cl proceso de la ev aporación p ro g r e s i v a del disolvente (H./.)) depende de dos factores principales del eq u ilib rio del siste m a-, la com posición de las disoluciones, m ejor d ich o , la correlación de las concentraciones de los com ponentes y la te m p e r a tu ra do las disoluciones, d u ra n te la cual so produce la c ristaliza ció n . Las condiciones del equilibrio de los cloruros y su l fa to s do Ca, Mg, K, Na, que se en cuentran en el a g u a dol m ar, fu e ro n e stu d ia d a s a fondo en d istin tas concentraciones y a d istin ta s te m p e r a tu ra s por Van’t Hoi'f, N. K urn ak o v y m uchos m ás a u to re s . 144
2. L a form ación de sedim entaciones coloidales en las cuencas lacustres y m arinas es m ucho m ás com pleja, y no todos los aspec tos de dicho p roblem a han sido estudiados su ficien tem en te. Se h a establecido que algunas com binaciones fo rm ad as en el proceso de la m eteorización son arrastra d as por las ag u as no sólo en estad o de disoluciones verdaderas, sino tam bién en esta d o d e disoluciones coloidales, en estado de soles, estables en las ag u a s dulces. E s ta s disoluciones, al ir a p a ra r , llevadas por las aguas superficiales, a las cuencas m arinas, se coagulan bajo el efecto de los electró lito s, ta n ab u n d a n te s en las aguas m arinas, bajo la fo rm a d e iones d e las sales disueltas. Así se com portan las disoluciones coloidales d e los óxidos de hierro, de m anganeso, de silicio, etc. Los geles que se form an se precipitan ju n ta m e n te con las p a r tículas arcillosas acarreadas por las aguas de los ríos, con el m a terial clástico y los restos de los organism os m arinos en el fo n d o de las zonas litorales, constituyendo intercalaciones o e s tra to s m ás o m enos gruesos de form as regulares. Con el tiem po, en e sta s sed i m entaciones se operan ciertas transform aciones (diagénesis) y su conversión en m asas com pactas. E n el ejem plo de los yacim ientos sedim entarios d e m anganeso se h an puesto en claro las leyes que rigen la m odificación do las asociaciones p aragenéticas de los m inerales en los sed im en to s en función de las condiciones fisicoquím icas de form ación de los sed i m entos en el fondo de las cuencas. E n las zonas costeras d e poca profundidad se hallan propagadas las com binaciones de m a n g a neso te tra v a le n te m ás 'ricas en oxígeno, las que a m edida en q u e se alejan de la línea costera van cediendo lugar a los com puestos carb o n atad o s de m anganeso bivalente acom pañados de raro s su l furas de hierro. P o r lo visto, en los sectores do escasa p ro fu n d id a d , la acum ulación de las sedim entaciones se p ro d u jo 011 presoncia del oxígeno disuelto en el ag u a m arina, h asta c ierta p ro fu n d id a d , y a que en los sectores m ás profundos hubo escasez d e oxígeno, los restos orgánicos se descom pusieron desprendiendo dió x id o d e c a r bono y en p a rte ácido sulfhídrico, a cu e n ta do los cuales se h a b rá n form ado los carbonatos y los com puestos sulfurosos quo los aco m pañ an . E n consecuencia, se form aron las llam ad as facies do las m enas de diferente composición (óxidos y carb o n ato s). Es p ro b ab le que correlaciones análogas do sedim entaciones do d is tin ta com posición ex istan tam bién en los yacim entos do hierro, puos hace y a m ucho que se conocen lacios de inenas (óxidos, silicatos y c a rb o nates) do hierro. P o r el m om ento conocemos todavíy, m uy poco los proeoHos (pie tienen lugar en los sectoros do m ás p ro fu n d id a d do los maros y océanos. 3. E n tre las sedim entaciones orgánicas o biógenas, quo so for man merced a los com plejos procosos de la ao tiv id ad v ital do los organism os, figuran las calizas, com puestas de esqueletos do los 10 -
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F ig . 57. A floram ientos de rocas sed im en tarias de e stra tific a c ió n h o riz o n ta l, de edad terciaria, con u n a cap a de arcillas, calizas, m a rg as, re s to s de alg as y conchas e intercalaciones de yeso y azu fre n ativ o .
anim ales m arinos; las diatom itas, integradas p rin cip a lm en te por esqueletos silíceos de las diatóm eas; las caustobiolitas (del griego “ cau sto s”, com bustible), form adas principalm ente a c u e n ta de los organism os vegetales, y en p arte anim ales, (por ejem plo, el carbón, los esquistos combustibles, el petróleo, los gases com bustibles, los betunes sólidos, etc.). Las sedim entaciones orgánicas pueden form arse m ed ian te la acum ulación de esqueletos animales (conchas) o tejidos de vege tales superiores o inferiores (turba, sapropel). P ueden ser tam b ién resu ltad o de la propia actividad v ital de los organism os, p o r ejem plo de las bacterias anaerobias, que descom ponen los restos orgáni cos o sulfatos, d u ran te lo cual se form an las aglom eraciones de azu fre (fig. 57). P or fin, a cuenta de los productos de la activ id ad de las bacterias pueden surgir concreciones, como se h a dem os tr a d o en las condiciones de laboratorio en el caso de las ferrobacteria s. E n el proceso de su transform ación sucesiva, unas sedim en ta c io n e s se transform an en productos inorgánicos (j>or ejem plo, Jas calizas y las fosforitas), m ientras que otras perm anecen siendo co m p u esto s orgánicos (hullas, etc.). M JKTAM 0BF1SM 0 HEG1ÜNAL 1 LOS 1'ItOCKSOS D K FO B M ACION DE LOS M1NKBALKS
■• L o s cam b io s m ás grandes de las formaciones ta n to endógenas co m o ex ó g e n as se producen en los casos del llam ado m e t a m o r f is m o re g io n a l, cu a n d o , debido a los desplazam ientos tectónicos, zonas 146
enteras de sectores superficiales pueden verse sú b ita m e n te su m er gidas a grandes profundidades, es decir, verse so m etid as a tem p e ratu ras y presiones m uy elevadas o en las condiciones de intensos procesos orogenéticos. E n tales casos cam bia sustancialm ente la com posición m ineral y quím ica de las rocas y menas, así como su asp ecto y p ro p ied a des. Las com binaciones constituidas en condiciones exógenas y ricas en agua se convierten en com binaciones a n h id ra s o pobres en agua (por ejem plo, el ópalo se tra n sm u ta en c u a rz o ; la lim onita, en hem atites o m agnetita, y así sucesivam ente). Al m ism o tiem p o se 2>roduce la recristalización de la su b stan cia (por ejem plo, la caliza biógena se convierte en m árm ol, perdiendo las p ro p ied ad es es tru ctu rales anteriores). E n m uchas rocas, com prendidas las e ru p tivas, se produce un to tal reagrupam iento de los com ponentes con form ación de nuevos minerales. Algunos m inerales, com o el yeso, el azufre nativo, la sal gem a, etc., no se en cu en tran en ab so lu to en las capas m etam órficas. Las reacciones quím icas, bajo el efecto de las altas tem p eratu ras y presiones presentan la ten d en c ia a form ar minerales de menos volum en y m ayor peso específico. L a p a ra g é nesis de los m inerales no depende sólo de la com posición d e las Fig. 58. D enudación de ro cas p izarro sas en las orillas ele u n río.
F ig . 59. R o c a cuarclfero -m a g n etític a p iz a rro sa en p eq u e ñas g rie ta s. 1/t del ta m a ñ o n a tu ra l.
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ro cas en proceso de m etam orfosis, sino tam bién, en m edida con siderable, de la profundidad en la que se produce dicho proceso, es d ecir, de las condiciones term odinám icas. L as propias rocas se convierten, bajo el efecto de fuerzas d in á m icas, en esquistos (fig. 58), capaces de dividirse en lám inas y p lan ch a s (esquistos arcillosos, micáceos, gneis, etc.). C uando el proceso d e m etam orfism o se extiende a las rocas sedim entarias de e s tra to s delgados y la dirección de la presión coincide con la direc ción de los mismos, se produce la quiebra de las capas y se form an n um erosos y pequeños plegam ientos, ta l como se m u estra en la fig. 59. E n los reagrupam ientos de la sustancia m ineral desem peñan u n p ap e l indudable los com ponentes como el H 20 y CO¡¡, así como o tro s m ineralizadores, con ay u d a de los cuales no sólo se produce la recristalización de las m asas, sino tam bién se efectúan la m etaso m ato sis y u n a nueva sedim entación de la sustancia mineral! E n esto s casos, el H 20 y C 0 2 proceden y a bien de las rocas m agm á tic a s, y a bien de las que se hallan en proceso de m etam o r fosis. A lgunas rocas, sobre todo las sedim entarias, deben despren d e r, fo rm an d o m inerales anhidros, en el proceso d e recristalización d e su m asa, cantidades considerables de a g u a y , en p a rte , dióxido d e carb o n o . E n las condiciones de altas tem p eratu ras y presiones, e s t a a g u a m etam órfica debe adquirir todas las propiedades de las te rm a le s , ligadas genéticam ente a la actividad m agm ática in tru s iv a , es d ecir, u n elevado poder disolvente y de tra n sp o rte y sedi m e n ta c ió n d e m inerales a lo largo de las fisuras, m ediante la m etaso m a to s is . S in em bargo, ello no excluye la posibilidad de im pregn a r la s ro c as en proceso de m etam orfosis con los vapores do las a g u a s m a g m á tic a s, sobre todo en las zonas de grandes intrusiones d e ro c a s á c id a s eruptivas. 148
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E n tre los yacim ientos de m inerales útiles, que se e n c u e n tra n en las rocas m etam órficas, se distinguen los siguientes tip o s algo diversos p o r sus caracteres genéticos: a) y acim ien to s metamorfizados, es decir, que existían y a antes del m om ento del m etam orfism o (por ejem plo, los yacim ientos sedim entarios de hierro y de m a n ganeso), y b) yacim ientos metamórficos, form ados en el proceso de m etam orfism o. Como ejem plo de yacim ientos de este ú ltim o tip o p u e d e n se r vir las form aciones de grafito en las capas m etam ó rfic as a c u e n ta de los restos orgánicos. Se conocen casos de origen del g ra fito criptocristalino con im presiones de las p lan tas, deb id as a las ca p as de carbón de p ied ra (en las capas m etam órficas d e la v e rtie n te E s te d e los U rales). E n este caso, el grafito, como form ación n u ev a , y a no es un com bustible, debido al cam bio cardinal que h a n su frid o las propiedades iniciales y la pérd id a de las su stan cias vo látiles. Al m ism o tip o de yacim ientos pertenecen los llam ad o s “filo n e s de tipo alp in o” , que revisten u n ex trao rd in ario in te ré s m in e ra ló gico (la denom inación se debe al lugar de su estu d io inicial). E s to s filones h an llam ado desde hace m ucho tiem po la aten c ió n d e los m ineralogistas p o r el hecho de que en ellos se e n c u e n tra n bellísi m as drusas de cristales de distintos m inerales. Los filones coinci den con las hendeduras huecas de las ru p tu ra s surgidas en las capas m etam órficas en dirección perpendicular al clivaje d e las rocas en la m ayoría de los casos (fig. 60). L a p a rtic u la rid a d c a ra c terística de la composición de dichos filones consiste en q u e en ellos se cristalizan los mismos m inerales que re su ltan del proceso de m etam orfism o en las rocas circundantes, g u ard an d o m ás o m enos las m ismas proporciones c u a n tita tiv a s. U n ica m e n te los m inerales raros m ás solubles, que contienen Ti, P , Cl, B , etc., se en cuentran en las hendeduras en cantidades algo m ayores que en rocas circundantes. E s m uy sintom ático que no se en c u e n tre n en ellas, p or lo común, elem entos quím icos y m inerales que acusen alguna ligazón genética con la activ id ad h id ro term a l d e los m ag m as ácidos intrusivos (por ejem plo, de m inerales d e oro, p la ta , plomo, zinc, antim onio, estaño, wolfram io, etc.), a u n q u e no está
Fig. 00. E squem a de la es tru c tu ra de los “filones de tipo alp in o ” .
d e s c a r ta d a , n i m u ch o m enos, la p artic ip a ció n de ag u as m agm átic a s e n e s to s procesos. L a s fis u ra s d elg ad a s de las rocas m etam órficas se llenan to ta l m e n te d e s u s ta n c ia m ineral. Tales son, p o r ejem plo, las v etas de c a lc ita b la n c a en las calizas grises, de cuarzo blanco lechoso en los ja s p e s ro jo s, y así sucesivam ente. L as dim ensiones de los granos c ris ta lin o s d e d ich as v etas son siem pre m ayores que en las rocas c irc u n d a n te s .
PARTE DESCRIPTIVA
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CLASIFICACION D E LOS M INERALES
Principios de clasificación. En los últim os cinco o seis deoenios los m anuales m ás im portantes de m ineralogía se h an re d a c ta d o con arreglo a los esquem as de la clasificación quím ica d e los m ine rales. T odas las v arian tes de esta clasificación tienen p o r base, do u n a o de o tra m anera, la ley de los elem entos quím icos d e D. Mondeléiev. Así se explica el hecho de que la división fu n d a m e n tal d e to d o s los m inerales en clases según los tipos de las com binaciones q u ím i cas, salvo pequeñas m odificaciones, h ay a arraigado firm om onto en la sistem ática actual de los m inerales. Sin em bargo, la división de las clases en subclases y grupos ha ex p e rim en tad o oam bios sustanciales, sobre todo en los 30 o 35 años últim os, deb id o a las colosales realizaciones del estudio de la o stru o tu ra do las s u sta n c ia s cristalinas. Las investigaciones roentgenoestructurales de los cristales, basadas en la deducción de los 230 sistem as regulares do p u n to s, sacad a p o r E . Fiódorov, han dem ostrado la in te rd e p e n d e n c ia d e la composición quím ica y la e stru c tu ra cristalin a do la su sta n c ia , lo que h a perm itido d a r m ayor ex a ctitu d a las fórm ulas quím icas de m uchas com binaciones com piojos. Así so h a conseguido a c la ra r con to d a precisión quo las com binaciones del tip o do los m inerales dol grupo de las espinelas, los tita n a to s y los n io b o -ta n ta la to s, quo antes figuraban como clases propias, no son o tra cosa quo óxidos complejos. H an cam biado cardinalm ente los conceptos que te n ía mos de la naturalo/.a quím ica do los silioatoB, on ouyuH e s tru c tu ras cristalinas se han descubierto aniones com plejos do las m ás d istintas form as y estructuras. L a consecuencia do dichas realizaciones es el descubrim iento do la dependencia funcional en que bo hallan ta n to las form as 158
e x te rn a s d e los cristales como sus propiedades ó pticas, eléctricas, m ecán icas (d u reza, clivaje, elasticidad), etc., respecto d e las p a rtic u la rid a d e s de la e stru c tu ra cristalina. R e su lta que to d as e s ta s p ro p ied ad es de los m inerales están condicionadas, ta n to por la disposición espacial de las unidades estru c tu rales (iones, á to m os o m oléculas) en d eterm in ad as correlaciones de sus d im en sio nes, com o p o r la n atu ra leza de los enlaces en tre ellas, p o r las p ro p ied ad es de los mismos iones o átom os, dependientes de la posición que ocupan en la ta b la de elem entos quím icos de Mencleléiev, y por consiguiente, por su estru ctu ra. Ks más. L as leyes que rigen la com binación de los elem entos quím icos en el proceso de la m ineralogénesis d an lugar a co n clu siones m ás p ro fundas acerca de dicha génesis. P erm iten co m p re n d er la causa y el orden de la “ selección” y la com binación de unos u o tro s iones en la form ación de los cristales en las disoluciones o fusiones con arreglo a los factores fisicoquím icos de equilibrio del sistem a (tem p e ratu ra , presión y concentración de los co m p o n en tes quím icos). De ahí que sea fácil com prender la cau sa de que se observe en la n atu ra leza una distribución o rien ta d a de los ele m entos quím icos y de los tipos de com puestos quím icos en los d istin to s pro d uctos de la actividad m agm ática (rocas e ru p tiv a s, p e g m a tita s, form aciones hidroterm ales) que se fo rm an su ce siv a m en te o en los productos de los procesos exógenos, que d a n lu g ar a la form ación de la corteza de sedim entos m ecánicos y d e sed i m en to s quím icos en el fondo de los ríos, lagos y m ares, etc. T odo ello viene a confirm ar que en la h istoria de la m ineralogía a c tu a l se in icia u n a nueva página, se inaugura u n a n u e v a e ta p a d e su desarrollo. H oy día y a es inconcebible la explicación d e las p ro p ied ad es d e los m inerales sin señalar la relación que ex iste e n tre ellas y la composición quím ica y sin analizar las e s tru c tu ra s cristalin as. Y viceversa, cuando to d av ía no conocem os la e s tru c t u r a c rista lin a del m ineral, y a p o r sus profúedades físicas y q u ím i cas podem os d eterm in a r su pertenencia a uno u o tro tip o e s tru c t u r a l d e com puestos que poseen propiedades com unes. A s í, pues, la clasificación de los minerales debe ser cristaloquí m ica y basarse en los dalos proporcionados por el estudio de las rela ciones recíprocas de todas la» propiedades de los compuestos quím icos na tu ra les y s u composición quím ica y estructura cristalina. A l p re p a ra rse la clasificación de los m inerales, a d o p ta d a en el p re s e n te m an u al, se han tenido en cu e n ta las siguientes ideas fu n d a m e n ta le s . T o d a s las form aciones n aturales estudiadas por la m ineralogía, Jo m ism o q u e to d a s las sustancias quím icas artificiales, deben d iv id irs e en d o s gran d es grupos independientes: ]) m in e ra le s inorgánicos, en tro los cuales figuran, adem ás do Jos e le m e n to s n a tiv o s, que se en cu en tran m uy pocas veces en la 154
n atu ra leza , los com puestos n a tu ra le s (e x cep to los orgánicos) de todos Jos elem entos; 2) m inerales orgánicos, re p resen tad o s p o r la en o rm e m u ltitu d de com puestos del carbono (excepción h ech a d e los c a rb o n a to s y los carb u ro s, q ue p ertenecen a los com puestos in o rg án ico s). Los com puestos orgánicos, com o se sab e, se d istin g u e n m uy su stan cialm en te de los inorgánicos 110 sólo p o r las p ro p ied a d es quím icas, sino tam bién, por la e s tru c tu ra c ris ta lin a y la n a tu r a leza de los enlaces en tre las unidades e s tru c tu ra le s . No lodos estos grupos de m inerales han sido e stu d ia d o s con igual p ro fu n d id ad . E n Ja actu alid ad , nuestros conocim ientos en el d o m in io de los m inerales inorgánicos han a v a n zad o m ucho, m ie n tra s (pie la m ineralogía de los com puestos orgánicos se h a lla en la (ase in i cial de su desarrollo. H ace 20 años, las sustancias n atu ra les com o, p o r ejem p lo , la tu rb a , el lig n ito , el carbón de piedra, los b etu n es y el p e tró le o se co n sid erab an com o m inerales de co n stitu ció n p ro p ia , esp ecífica, pero y a hoy, m erced a los estudios en la esfera d e las s u s ta n c ia s orgánicas sólidas, con el em pleo de los m étodos m ás m o d ern o s d e investigación, se ve claram ente que son m asas m uv h e te ro g é n e a s por su com posición, in teg rad as p o r diferen tes m inerales o rg án ico s, cu y a v erd ad era n atu ra leza se h a em pezado a e s tu d ia r ú ltim a m e n te . L a clasificación de los m inerales inorgánicos se b asa en los principios siguientes. D ado que los m inerales son, en lo fu n d a m e n tal, pro d u cto s cristalinos de las reacciones quím icas, s e ría m ás racional p a ra nosotros sistem atizarlos según la com posición q u í m ica y la e s tru c tu ra cristalina. P rec isa m e n te a esto s c a ra c te re s v an u nidas las principales propiedades físicas v q u ím ic as q u e nos p erm iten id en tificar los m inerales y d e te rm in a r las co n diciones de su form ación. Todos los m inerales de la n atu ra leza inorgánica, desd e el p u n to de v ista quím ico, se dividen, a n te todo, en g ra n d es grujios q u e so d istinguen el uno del otro por el tipo de com binación q u ím ica y por el tip o de los enlaces quím icos e n tre las u n id ad es e s tru c tu ra le s. A quí correspondo un lugar especial a los elementos ñutiros, representados p rincipalm ente por los m etales con el en lace m e tá lico característico en tre los átom os. jKntre olios d eb e n fig u ra r tam b ién los com puestos interm etálicos. U n a sección a p a rte co n stitu y en los co m p u esto s mlfurottoa y otros sem ojantes, quo ocupan u n a posición in te rm e d ia , por una serie (lo propiedades, en tre los m etales típicos y los com puestos con enlace iónico. Aquí so incluyen con v en cio n alm o n to las llam a das sulfosales, p or el m om ento poco e stu d ia d a s en su asp ecto estru ctu ral. Un tipo característico do com binación quím ica, con enlace iónico típico, co n stituyen las sales haloideas, es decir, las co m b in a ciones do m étalos con flúor, cloro, brom o y yodo. 155
E n el g ru p o siguiente se incluyen los óxidos e hidróxidos (com bi n acio n es sim p les y com plejas de m etales con el oxígeno o el hidro xilo). P o r fin , co n stitu y en un grupo excepcionalm ente num eroso de m in era le s las sales de los ácidos oxigenados, es decir, com binaciones d e ca tio n e s de m etales con diferentes aniones complejos que contie n en oxígeno. E n alg u n as de las secciones m encionadas hay que seguir subd iv id ie n d o los m inerales según los tipos de aniones en clases y su b clases. D e n tro de estas últim as se distinguen los grupos de m i n erales según la afinidad de las estru ctu ras cristalinas y las p a rti cu larid ad es quím icas de los m inerales, condicionadas principal m en te p o r los cationes integrantes. P o r ta n to , la clasificación general de ios m inerales inorgánicos en el esq u em a puede representarse del siguiente m odo (sin divi sión en grupos): Sección
ÍÍ^E lem entos nativos y com puestos interm etálicos.
Sección II. Carburos, nitruros y fosfuros1. Sección ITI. Sulfuros, sulfosales y com puestos análogos. Clase 1. Com puestos sulfurosos simples y dobles y otros análogos. Clase 2. Sulfosales.% Sección IV . H alogenuros. Clase 1. F luoruros. Clase 2. Cloruro», brom uros, yoduros. Sección V. O xidos."^ Clase 1. Oxidos sim ples y complejos. C lase 2. H idróxidos. Sección V I. Sales oxigenadas. C lase 1. Y o d ato s1. C lase 2. N itratos. Clase 3. C arbonatos. >C Clase 4. S ulfatos y selen atos,X C lase 5. C rom atos. C lase 6. M olibdatos y wolfram atos. C lase 7. F osfatos, arseniatos y v a n a d a to s .^ C lase 8. A raenitos1. C lase 9. B oratos.X , C lase 10. Silicatos. A . S ilica to s con tetraed ro s aislados del anión S i0 4. B . S ilicato s con grupos aislados de tetraedros de S ¡04.
1 E n e l p r e s e n te m a n u a l no se ex a m in a n ustos com puestos.
156
C. Silicatos con cadenas co n tin u as de te tra e d ro s de S i0 4. D . Silicatos con capas continuas de te tra e d ro s d e Si<_)4. E . Silicatos con redes tridim ensionales c o n tin u a s d e tetraed ro s de S i0 4 y A104. P a ra e v ita r m últiples repeticiones al d escrib ir los m inerales, sólo señalarem os cómo dependen las principales p ro p ied a d es de los m inerales de la composición y de la e s tru c tu ra c ris ta lin a en litó introducciones de cada sección, clase, subclase y g ru p o , en v irtu d d e cjue esta com unidad de eidaces en los m inerales sirv e d e ele m ento básico p a ra su clasificación. Al describ ir los d is tin to s m in e rales añadirem os únicam ente los rasgos co m p lem en tario s d e sus propiedades, condicionados por las p a rtic u la rid a d e s específicos d e la e stru c tu ra y la composición. Especies y variedades m inerales. L a u n id ad p rin cip al de c la s ifi cación en la sistem atización de los com puestos quím icos n a tu ra le s es la especie mineral que posee generalm en te u n a d e te rm in a d a com posición quím ica y una d eterm in a d a e s tru c tu ra c rista lin a . D esde este p u n to de vista, las m odificaciones p o lim o rfas de u n a su stan cia cristalina constituyen especies m inerales in d e p e n dientes (grafito y diam ante, a-azufre y /?-azufre, etc.). Cuando dos su stan cias isoestructurales form an la u n a con la o tr a u n a serie continua de disoluciones sólid as (por ejem p lo , Au — - A g , M n W 0 4 —F e W 0 4, N aSi3A 1 0 „ -C aS i2Al20 8, etc.), trá ta s e , desde el p u n to de v ista fisicoquím ico, de u n a fase. S in em b arg o , •en la p rá c tic a m ineralógica han arraig ad o varios d en o m in acio n es no sólo p a ra los com ponentes extrem os d e lo serio iso m o rfa, sino tam b ién p a ra los interm edios (por ejem plo, oro —elo ctru m — —p la ta ; h ü b n e rita —w olfram ita —fe rb e rita ; a lb ita —oligocloso — —an d esin a —la b ra d o ra —b y to w n ita —a n o rtita ). P o r variedad se entienden m inerales idénticos o casi id én tico s por su e stru c tu ra cristalina que sólo se d istin g u e n p o r los c a ra c te re s siguientes: 1) p o r la com posición quím ica, cu an d o alg u n o d e loq c o m p o nentes quím icos que distinguen la com posición d el m in e ra l en -cuestión se h alla su stitu id o en p arto de m odo isom orfo p o r o tro co m p o n en te; por ejem plo, el o o b alto p irito (Fo, Co)S2, v a rie d a d de la p irita, no se distingue do ella sin reacciones q u ím ic a s; 2) por los c a ra d o re s físicos, cu an d o la com posición y la e s tru c tu ra son iguales, poro algunas p ro p ied ad es físicas se d ife re n c ia n ; por ejem plo, la a m a tis ta so distinguo del c u a rz o incoloro p o r la coloración v io leta; la v aried ad fuliginosa do la p iro lu s ita (.MnO„) se distinguo do los individuos cristalin o s (p o lia n ita ) por el g ra d o de dispersión y por la falsa b a ja d u re z a ; 3) p or la com posición y los p ro p ied ad es físicas a | m ism o tie m p o ; p o r ejem plo, la v aried ad m uy ferro sa d e la e sfa le rita (ZnS) se dife157
rcn cia de la especie fundam ental, de coloración clara, por una coloración m ucho m ás oscura, casi negra y por algunos caracteres m ás. C ad a especie m ineral de determ inada composición quím ica posee su denom inación propia. Las modificaciones polimorfas poseen tam b ién , en la m ayoría de los casos, sus denom inaciones o u n a denom inación común, pero van precedidas de las letras grie gas *, /}, y . . . P or lo que se refiere a las variedades de minerales, a n te s e ra m uy común darles denominaciones especiales, incluso cu an d o no se distinguían mucho por su composición quím ica, lín la actu a lid a d , m uchas denominaciones de esta índole y a no exis ten . S& m antienen únicam ente las denominaciones de las piedras preciosas (esm eralda, rubí, zafiro, am atista, citrina, morión, etc.). Las variedades de los m inerales que se distinguen por la com posi ción quím ica se designan con su nom bre propio con algún adjetivo o con un prefijo que represente la particularidad de la variedad en cuestión (por ejem plo, m agnom agnetita, estroncioaragonita, etc.).
SECCION
ELEMENTOS NATIVOS Y COMPUESTOS INTERNET A LICOS
Consideraciones generales. Se lia establecido que en la corteza terrestre existen en estado nativo más de 30 elemento» quím icos, principalm ente metales. E n tre ellos figuran varios gases y elem en tos que se encuentran raram ente en estado líquido (m ercurio, algu nas amalgamas). El peso to tal de los elementos nativos do la corteza te rre stre es muy pequeño (no pasa del 0,1% de toda la m asa de la corteza terrestre). Al nitrógeno le correspondo cerca del 0,04% do d icha cantidad; al oxígeno, del 0,01 al 0,02%. Todos los dem ás elem en tos que se encuentran en estado nativo no constituyen, por ta n to , más del 0,05%. Los que existen en cantidades relativas m ayores son: el hidrógeno, el argón, el helio, el carbono, el azul re, oí oro, los elem entos del grupo del platino, el cobre y el bism uto. Ciertos elementos químicos se encuentran en la n atu ra leza exclusivam ente o casi exclusivam ente en estado nativo y se den o m inan nobles. E n la tab la de la fig. 61 están señalados en negrilla. T rátase, an te todo, del grupo (le los gases nobles: lio, Ne, Ar, K r, Xe, Iin . Como se sabe, sus átom os poseen u n a e n v u e lta e x te rn a estable de dos v ocho electrones, a lo quo se debe su inorcia quím ica, es decir, eu incapacidad p ara com binarse con el oxígeno, el hidró geno y otros elementos. U n a posición particular ocupa on la ta b la tam b ién el grupo de los metales noblos (Ru, lili, P d, Ag, Os, Ir, P t, An) situ ad o s en los grandes períodos (quinto y sexto) do la ta b la do Mondolóiov. lis sintom ático que en cutos períodos, los radios atóm icos de los elomentos do los grupos verticales soan casi todos iguales (el fenó meno de la llam ada compresión lan tán iea do los volúm enes a tó micos). E sta circunstancia desem peña un papel muy im p o rtan te en el quimismo de estos elem entos y las condiciones naturales. 15»
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Fig. (¡1. K lernentoa q u e se e n c u en tran en estad o n ativ o (en neg rilla y sem i n egrilla).
sobre to d o en la form ación de las mezclas isom orfas de los'm etales nobles. Los m etales del grupo del platino, al form ar disoluciones sólidas, se hallan casi siem pre ju n to s en los yacim ientos. Los ele m en to s d e la tría d a Fe, Co y Ni tienen en estos m inerales u n papel secu n d ario . T odavía más acusado es el isom orfism o del Au y Ag, m ien tras que el Cu en form a de disolución sólida se e n c u e n tra en ellos m uy raram ente. E n tre los dem ás m etales que se en cuentran en estad o nativo, de los subperíodos de la p arte derecha de la tab la, se en c u en tran con m ay o r frecuencia los llam ados sem im etales As, Sb y Bi- P ese a la co m unidad de ciertas propiedades quím icas suyas, estos elem en to s se encuentran en diferentes condiciones en la n aturaleza. U ni cam en te el arsénico y el antim onio dan el com puesto in te rm e tá lico AsSb. T ratán d o se de los elem entos no m etálicos, el hidrógeno en estad o libre con mezclas de otros gases se encuentra con b a sta n te frecu en cia en algunas rocas y yacim ientos de m inerales útiles. E l n itró g en o y el oxígeno, como se sabe, en tran en cantidades consi d erab les en la constitución de la atm ósfera. E l carbono se d istin g u e por sus dos modificaciones de diferente e stru c tu ra cristalina. E l azu fre nativo surge en lo fundam ental a cuenta de la oxidación p a rc ia l de H 2S, más raram ente d u ran te la reducción do S 0 2, así com o do ciertos sulfatos y com puestos orgánicos ricos en azufre. E l nú m ero to tal de las especies y variedades m inerales quo per te n e c e n a ©Bta seoción llega a 80, o sea, es mucho m ayor que el n ú m e ro de elem entos que las integran. Algunos elem entos, como ee sab e, se establecen en dos o más modificaciones 'polimorfas (d ia m a n te , g rafito, a-azufre, jS-azufro, etc.). Varios elem entos, ade m á s d e en c o n trarse on estado puro, form an disoluciones sólidas el u n o con el o tro , como, por ejemplo, el eloctrum (Au, Ag),el platino p a la d io s o (P t, Pd). 160
Tam bién están propagados los com puestos iniermetálicos que poseen fórm ulas estequiom étricas y que se d istin g u e n p o r sus p a r ticularidades de la e stru c tu ra cristalina (por ejem plo, la algodon ita Cu3As, la estibiopaladinita P d 3Sb, la d isc ra sita AgjSb. etc.). A dem ás de com puestos definidos o fijos se e n c u e n tra n com puestos de com posición indefinida o variable, como, p o r ejem plo, (P t, Fe), (Pt, Cu), etc. Es enorm e el núm ero de com puestos in term etálico s que se obtienen artificialm ente. E stru ctu ras cristalinas y propiedades físicas de los m inerales. Los elem entos nativos que se encuentran en estad o sólido poseen d ife rentes estru c tu ras cristalinas. P o r el tipo de enlace e n tre los á to mos tien en m ayor im portancia las estru c tu ras ató m icas de m á x im a densidad con enlace m etálico, a veces con te n d e n c ia tío p aso al heteropolar y al de Van der W aals. A estas p a rtic u la rid a d e s se deben varias propiedades comunes de los m etales nativ o s. E n tre todas las sustancias naturales, los metales son los que poseen la m ejor conductibilidad eléctrica y térm ica. Al p ulirlos, tienen u n fu erte brillo m etálico, es decir, poseen un g ra n p o d er de reflexión. Sus índices de refracción, de los que dep en d e el brillo, son los m ás altos. U nicam ente en el oro, la p la ta y el cobre son inferiores a la unidad, pero esto tam bién condiciona u n elevado índice de reflexión (v. fig. 20). Tam bién son excepcionalm ente olevados los índices de absorción de la luz. L a m ayor p a rte de los m etales nativos tiene u n color blanoo de estañ o o de p lata. C onstituyen u n a excepción que s a lta a la v is ta los colores del oro y del cobre. E stos elem entos pu ed en m a n ife sta r valencias superiores a las que les corresponden en la ta b la d e ele m entos (CuCl2, A uC13). Se supone que la refloxión selectiv a do la luz está relacionada con las particu larid ad es de la e s tru c tu r a de los núcleos atóm icos de estos elem entos. De todos los m inerales conocidos, los m etales n a tiv o s son los que poseen los pesos específicos m ás elevados (sobro to d o los m ine rales de elem entos del grupo del platino). Los m étalos, c u y a ostruotu ra se caracteriza p o r el núm ero de coordinación 12 y p o r la a u sencia de fuerzas orientadas de los enlaces, son m uy m aleables, carecen de clivaje acentuado en la fra c tu ra y, p o r lo com ún, no son m uy duros. E n cuanto a la dureza, co n stitu y en u n a exoepoión únicam ente el iridio y los m inerales que oontienen este elem ento en cantidados considerables. L a m aloabilidad y la plasticidad do los m étalos v a n co ndiciona das, principalm ente, por ol núm ero de dirccoionos rospeoto de las cuales se disponen norm alm ente las oapoa do d en sid ad m áxim a. En los medios quo poseen u n a densidad m áx im a oúbioa, ostas direcciones son cuatro, m ientras quo en la o stru o tu ra hexagonal sólo hay una. E sta os la razón de quo los m etales do e stru c tu ra s de disposición oúbica sean más plásticas quo los m étalos do OHtructn ra hoxagonal. II -
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L os m e ta le s nobles, que se distinguen por la com presión la n tá n ica d e los v o lú m enes, son m ás estables en el sentido quím ico. E n c o n se cu en c ia , el oro y los m inerales del grupo del platino son m uy co m u n e s en los aluviones fluviales. L a s p ro p ied a d es físicas del grupo de los aemimetales (arsénico, a n tim o n io y b ism uto), que se caracterizad por sus redes cúbicas p a rc ia lm e n te deform adas, se diferencian algo de las propiedades d e los m etales típicos. Menores deform aciones de la e stru c tu ra c ris ta lin a se observan en el bism uto, el cual posee el m ás vivo brillo d e e ste g rupo, la m enor fragilidad, y dureza, etc. Comunes p a ra los tre s m etales son las particularidades morfológicas de los cristales y las direcciones del clivaje, lo que corresponde estrictam en te a las p a rtic u la rid a d e s de su estru c tu ra cristalina. Los metaloides no se parecen en absoluto a los m etales típicos p or sus e stru c tu ra s cristalinas y por las propiedades dependientes d e estas ú ltim as. Nos detendrem os en las características de ellos e n la descripción de los minerales. 1. UHUPO DEL ORO F ig u ran en este grupo los m etales nativos típicos: cobre, p la ta , oro y sus variedades. E n tre dichos elem entos, el oro se observa en la n atu ra leza p rin cip alm en te en estado nativo, de vez en cuando en form a de te lu ruros. L a p la ta suele encontrarse en form a de com puestos sulfu rosos y halogenuros. E l cobre es mucho menos frecuente en estado n a tiv o q ue en form a de com puestos sulfurosos, oxigenados, etc. T odos estos m etales cristalizan en el sistem a cúbico, form ando e s tru c tu ra s cristalinas de un mismo tipo. El oro y la p lata, que poseen células elem entales de dimensiones casi idénticas, form an disoluciones sólidas, m ientras que el cobre, de células elem entales m enores, sólo después de sometido a altas tem peraturas form a disoluciones sólidas con el oro, que luego, al enfriarse, se disgre g an . E n el sistem a p lata — cobre se observan límites extrem os m uy peq u eñ o s de solubilidad del uno en el otro. C O IlllE — Cu. Composición química. Suele ser quím icam ente p u ro . C ontiene, a veces, impurezas de Fe (haata el 2,5% ), Ag (m u ch as veces en form a de inclusiones de plata nativa), raram ente Au en fo rm a de disolución sólida, hasta el 2 —3% (cobre aurífero). C ristaliza en el sistem a cúbico: c.s. hexaoctaédrica 9P C . G.e. Fm&m{OX). «0= 3,6077. Estructura cristalina, la más ele m e n ta l, re p resen tad a por un cubo de caras centradas con d e n s id a d m á x im a de los átomos. Los átom os de Cu se disponen en los v ó rtice s del cubo y en el centro de cada cara de la célula ele m e n ta l. 162
6' 6¿
F ig. 62. C ristal de cobre n a tiv o .
Fig. 63. M aclas do c ris ta le s do co b ro n a tiv o según (1 1 1 ): p { l O 0}, (/ {1 I 1}, í)1 {1 0 1), {201}.
Aspecto de los cristales. Son raros los cristales reg u laro s (fig. 02). F o rm as p rincipales: {(100)}, {(1 11)}, {(110)}. Suelen e n c o n tra rs e m aclas fo rm ad as según (111) (fig. 63), a veces en fo rm a do d e n d r i tas cristalin as (fig. 64). Agregados. Se ob serv an con frecu en cia d en d rita s lam inares irregulares, a veces lám inas e n te ra s c o n s titu i das en las fisuras de los criaderos d u ra n te los procesos exógenos. E n las p a rte s superiores de los yacim ientos (en las zo n as do o x id a ción) se h an en co n trad o incluso m asas co m p actas fie v a ria s to n e ladas de peso. Color. R ojo de cobre, a veces con verdín. Itay n , de brillo m e tá lico. Brillo, típ icam en te m etálico. O', .Pureza 2,5 —3. M aleable. F ra c tu ra g an ch u d a. Olivajo no tien e. Ps'. 8,5 —8,9. Otras propiedades. E xcelente c o n d u c to r de ele c tric i dad. C onductibilidad eléctrica 99,95 (tom ando la p la ta p o r 100). Caracteres diagnósticos. Se conoce fácilm ente p o r el color, la m aleabilidad y el peso específico. Se fundo al so p lete (tem p o ral n ía de fusión 1080°). Se disuelve fácilm ente en HNO., diluido. Kn H C l se disuelve difícilm ente, form ando el cloruro do cobro. L a d iso lu ción acuosa en am oníaco posee un co lor azul característico. Origen y yacim ientos. El cobre n a tivo se form a en las condiciones de reducción d u ra n te los distintos proce sos geológicos. Los yacim ientos hidrotermales típ i cos de cobro son m uy raros. Como ejem plo pueden servir los grandes yacim ientos de cobro nativo en la zona del Lago Superior (E stado do M ichigan, E E .U U .), donde sus im pregnaciones se asocian a las zeolitas, la calcita y otros minerales.
Fig. 04. D ondritu do cobro n ativ o .
II*
F ig . 65. “C obre d e c e m e n ta c ió n ” en u n p ern o de h ie rro . T a m a ñ o n a tu r a l.
E n fo rm a d e secreciones microscópicas, el cobre se o b serv a m u c h a s veces e n las rocas básicas hidroterm ales e ru p tiv a s m etam o rfiza d as, d o n d e pu ed e haberse form ado como consecuencia de la descom posición de los sulfuros cupríferos. L o m ás co m ún es e n c o n trar el cobre en las p a rte s inferiores de la s zonas de oxidación de los yacim ientos de sulfuro de cobre asocia d o s a la c u p rita (Cu20 ), la m alaquita, a veces a la calcocita (Cu2S) y a o tro s m inerales cupríferos. E n fo rm a de lám inas y d e n d rita s la m in a re s irreg u lares se e n c u e n tra en fisuras de las rocas circun d a n te s ju n to a los yacim ientos. E n el Museo d e M inería d e L ening ra d o y en el Museo del In s titu to de Prospección G eológica de M oscú se h an conservado m uestras de grandes bloques en fo rm a d e p la n c h a s d e cobre n ativ o procedentes de las viejas m inas de los m o n tes de Deguelén (Región de Sem ipalátinsk), donde algunos b lo q u e s lleg an a pesar varias toneladas. Se conocen yacim ientos de cobre en rocas sedimentarias, p rin c ip a lm e n te en las areniscas, en form a de cem ento en tre los granos d e a r e n a o en fo rm a de concreciones irregulares, a veces asociado a la c u p r ita , la m alaq u ita, la azu rita, etc., sin ligazón visible con los y a c im ie n to s d e cobre prim arios. L as condiciones de form ación de ■este tip o d e y acim ientos no se han estudiado a fondo to d av ía. R e v is te n in te ré s in dudable las aglom eraciones de cobre en fo rm a de •concreciones irregulares en las areniscas del yacim iento do N aukat. L a s h erm o sa s m aclas y dendritas cristalinas de los horizontes s u p e r io r e s d e Iob fam osos yacim ientos de T urina 1c (Urales del N o rte ) fu e ro n d esc rita s p o r G. Rose en 1837. P o r fin , es preciso m encionar el llam ado cobre de cem entación (fig. 65) q u e se d ep o sita en los objetos de hierro (grapas, tornillos, rieJes, e tc .) on las m inas abandonadas e inundadas, cuando las 16 4 *
ag u as llev an d isueltos sulfatos de cobre. L a p ro p ie d a d que tien e el h ierro m etálico de d esplazar el cobre d e las disoluciones se u tiliza en escala in d u s tria l (con aj-uda d e serrín d e h ie rro en d epósitos d e a g u a horm igonados, donde se v ierte n p e rió d ic a m e n te las aguas cu p ríferas d e las m inas). L a c o n d u c ta del cobre n ativ o en el oxígeno se d istin g u e p o r la fo rm ación d e óxidos de cobre en su su p erficie; en m edios acuoaéreos se fo rm a n cortezas de h id ro carb o n ato s d e co b re (m a la q u ita y az u rita). L as pseudom orfosis del cobre n ativ o se conocen p o r la c u p rita , la calco cita y , a veces, p o r los restos orgánicos (en la m a y o ría d e los casos p o r los trozos de m adera). Im p o rtan c ia práctica. Es bien conocido de to d o s el em p leo del cobre com o m etal (en la electrotecnia, la co n stru cció n d e m á q u i nas, la fab ricación de diferentes a p a rato s, v ajilla, etc.). E l pro ceso d e ex tra cció n del cobre n ativ o de las m enas que lo c o n tie n e n es b a s ta n te sencillo (se em plean los m étodos d e beneficio p o r g ra v i tación). P o r eso, el contenido in d u stria l de dicho m e ta l en las m e n as es m ucho m ás b ajo que en los sulfuros y en los óxidos (h a s ta el 0,5% (p a ra los yacim ientos grandes)). PLATA — Ag. L a p la ta n a tiv a e stá m enos p ro p a g a d a en la n a tu ra le z a que el cobre e incom parablem ente m enos q u e el oro. Composición quím ica. A dem ás de la p la ta q u ím ic am en te p u ra , se en c u en tran las v a rie d a d e s: hustelita con m ezcla iso m o rfa d e oro h a s ta el 10% y m ás, p la ta cobriza, p la ta antim onial, etc. C ristaliza en el sistem a cúbico; c.s. h e x a o c ta é d ric a 3L* 4Ll& L29PC. G.e. Fm 3m (O l). a 0 = 4,0772. Su e s tru c tu r a c ris ta lin a es la de u n cubo de caras centradas. A specto de los cristales. Los cristales regulares son m uy raros. Se en c u e n tra n fo rm a s: |100}, { l l l } . M aclas según (111). Agregados. A veces se e n c u e n tra en fo rm a de d en d ritas plum osas típicas “ de p u n to ” (íig. 66), de d elg a das lám inas irregulares y hojitas. Son tam b ién c a ra c te rístic a s las form as de musgos, capilares, (fig. 67) y filam en to sas (v. fig. 16). Los m ás com unes son los granos de form as irre g u la res y pepitas. E l color de la p la ta en la frao tu ra reciente es blanco do p lata. ^ L a superficie suele e star cu b ierta de u n a eflorescencia negra. L a ray a tiene brillo metálico. E l brillo es típ ic a m e n te m etálico. D ureza 2,5. Muy m aleable, pudiendo lam in arse en hojas m uy delgadas. F ra c tu ra ganchuda. Clivaje no tien e. Poso específico 10,1—11,1. Otras propiedades. E xcelente c o n d u c to r do e le c tri cidad y calor. Caracteres diagnósticos. So conoco por el oolor, la fra c tu ra c a racterística ganchuda y astillosa, la m aleab ilid ad (se ra y a fácil m ente con un cuchillo) y ol peso específico. So diferencia dol p la tino por u n a dureza y peso específico inferiores. L a a rg e n tita Ag„S, que suele ir asociada a la p la ta n a tiv a , posee un color m ás oscuro, gris do pJomo o negro.
F ig. 66. P la ta n a tiv a en d en d rita s lam in a res (con d ib u jo de “p in o ").
F ig . 67. P la ta n a tiv a en for m as capilares y de alam b re torcido en calcita.
Se funde al soplete. L a disolución en H N 0 3 con HCl d a u n precipitado^característico b la n co poroso de AgCl. Al efecto de H 2S se vuelve negra. Origen y yacim ientos. La formación de la p la ta en la n atu ra leza se p ro d u ce cu m uchos aspectos de m anera análoga a la del cobre. Se e n c u e n tra ju n to con otros m inerales argentíferos en las v etas hidrotermales asociada con la arg en tita (AgjS) y la calcita (yacim ien to d e K ongsberg, Noruega), a veces, asociada a com puestos c o m p iejo s sulfurosos, arseniales y antim oniales de d istin to s m e ta les, co m p re n d id o el níquel y el cobalto. E n las condiciones exógenas, la p la ta nativa, lo m ism o que el c o b re n a tiv o , se encuentra en las zonas de oxidación de los yacim ien to» d e m en as sulfurosas y arsénico-antim oniales, siendo producto de su descom posición y reducción de las disoluciones superficiales por loe d is tin to s com puestos orgánicos. L a p lata n a tiv a que se consti t u y e en ta le s condiciones suele ad q u irir form as dendríticas, lam i n a re s, d e m usgos, capilares, filam entosas, etc. Se h a dem ostrado e x p e rim e n ta lm o n te que las formaciones finísim as dendríticas y fila m e n to s a » , constituyendo av eces hermosos dibujos, aparecen on tro n o s d e c a rb ó n obtenidos do disoluciones, sobro todo en presencia d e c o m p u e s to s orgánicos solubles. JS11 la s condicionos de la superficie, la p la ta n a tiv a os monos e s ta b le q u e el oro. Suelo cubrirse de películas negras. E n las zonas d o c lim a cá lid o y soco forma, m uchas veces, estables halogenuros (A gC l, o te.). 166
Im portancia práctica. La plata se em plea prin cip alm en te alead» con el cobre p ara la fabricación de artículos de p la ta , m onedas, etc. L a p la ta p u ra se em plea en obras de filigrana, la fabricación de crisoles p ara la fusión de álcalis, para cl p latead o , p a ra la o b te n ción de com puestos químicos y otros fines. L a m asa fu n d a m e n tal de la p la ta (cerca del 80% ) no se ex tra e en estad o n ativ o , sino como p ro d u cto secundario de los yacim ientos argentíferos de plom o, zinc, oro y cobre. OKO — Au. El oro es uno de los m etales que el hom bre conoce desde los tiem pos m ás rem otos. E ntre los m inerales del g ru p o en cuestión es el que m ás propagado está en la n atu ra leza . Composición quím ica. Se encuentra m uy ra ra m e n te en e sta d o q uím icam ente puro. El llam ado oro nativo contieno en la m ay o ría de los casos m ezclas isom orfas de p la ta (por lo com ún del 4 al L'5% del peso). E x isten variedades m ás ricas en p lata, que p erten ecen a o tra especie m ineral (v. electrum ). E n tre las variedades de oro se hallan: la cuproanrita, con un contenido de h a sta del 20% (del peso) de C u; la porpecita. oro paladifero con u n contenido del 5 al 11% do P d y h asta cl -I % de Ag; la bismutoauriia, con un contenido de h a sta del -1% de Bi on disolución sólida. Cristaliza en el sistem a cúbico; e.s. hexaoctaódrica S/A l/ig 6L2(JPC. G.e. Fm 3m(Ol). a0 = 4,0690. Su estru c tu ra cristalin a es la del cubo de caras centradas. Aspecto do los cristales. Los cristales se en cuentran raram ente, en la m ayoría do los casos en form a de octaedros { 111} (fig. 68), con monos frecuencia on form a de rom bododecaedros {l lOj y ra ram en te on form a do cubos {100}. Los planos de las caras suelen sor m ates, irre g u la re s; a vocos p resen tan com binaciones de estrías paralólas a las arista s (l i i ): :(310) y (111):(110). Son frecuentes las d ru sas y m aclas sogún (111). Agregados. Los m ás comimos son los granos d e form as irre gulares im pregnados en criaderos do cuarzo o m onas. Sus d im en siones pueden ser las m ás distin tas, pero lo m ás frecuonto os encon t r a r granos microscópicos quo so d istin guen a veces con dificultad 011 las p ro b etas pulim entadas y oxam inadas con gran au m en to al microscopio. En los placeres do los valles fluviales, d u ra n te el lavado do las arenas so en cuentran, a veces, popitas redondas do varios gram os do poso, m uy raram onto do varias decenas do kilogram os. En las zonas do m eteorización de los yaciFig. 08. Orisl.ul oattuM rico do oro.
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Fig. 69. Oro bajo la fo rm a d e d e n d rita .
mientos se h an descubierto peque ñas estalactitas de oro nativo de origen secundario. E n las menas de yacim ientos prim arios, ha habido casos de descubrirse en las cavidades, a la p a r de pequeños cristales, drusas crista lin as den d ritiform es y lám inas con dibujo reticular (fig. 69). E l color del oro n ativ o es am arillo de latón (las variedades ricas en p la ta p resen tan un color am arillo pálido). L a raya es m etálica am arilla. E l brillo es típicam ente metálico. D ureza 2 ,5 —3,0. M aleable y dúctil, pudiendo hacerse delga d ísim as hojas. No tiene clivaje. Peso específico, 15,6 —18,3 (el oro p u ro — 19,30). O tras propiedades. Es buen conductor de electricidad y calor. C aracteres diagnósticos. Son característicos el color am arillo áu reo , b a ja d u reza (se corta fácilm ente con el cuchillo), alto índice de d u ctilid a d , elevado peso específico, no se oxida al aire. Se dis tin g u e de la p irita, la calcopirita CuFeS2 y la m illerita NiS p o r el in ten so brillo y el m atiz característico del color. Se fu n d e al soplete. No se disuelve en los ácidos, excepto el a g u a re g ia ; se disuelve en KCN y en los reactivos que desprenden cloro y brom o Ubres. Los calientes polisulfuros de álcalis disuelven el o ro form ando com puestos sulfurosos. Origen y yacim ientos. L a m asa fundam ental del oro se halla en los típicos yacim ientos hidrotermales ligados genéticam ente con las in tru sio n es de rocas eruptivas acidas. E n el sentido paragenétic o g u a rd a relación, a n te todo, con el cuarzo y los sulfuros (pirita, m isp íq u el, te tra ed ritas, calcopirita, con menos frecuencia con la g a le n a y la esíalerita), a veces con los telururos de oro y de plata, e tc . E s m uy característico que el llam ado oro libre se separe entre loa ú ltim o s m inerales, coincidiendo muchas veces con las fisuras d e los m inerales de formación anterior. Además del oro libre se d is tin g u e el oro “ fijad o ”, que los análisis químicos acusan en can ti d a d e s sensibles en los suliuros, principalm ente en la p irita y en el m isp íq u e l (FeAsS), visible parcialm ente al microscopio. P o r lo v is to , p a r te d e dicho oro se halla en estado inicrodisperso, análogo a Ja d istrib u c ió n de la fase dispersa en los cristalosoles. C om o form ación nueva, el oro nativo se enouentra en las zonas d e o x id a c ió n d e los yacim ientos de sulfuroB asociado a la lim onita, la a z u rita , loe ocres de plomo, de bism uto, de antim onio, etc. Se ha e sta b le c id o , asim ism o, que en las condiciones de la m eteorización d e l o ro al aire, la p la ta desaparece, aum entando así el grado de 168
pureza deJ oro que se halla en Ja periferia y a lo largo de las fisuras. Igualm ente se ha notado hace mucho tiem po que cl oro extraído de los aluviones contiene menos p la ta que el procedente de los yacim ientos prim arios. L a URSS posee un gran núm ero de placeres auríferos y de yacim ientos prim arios de oro. E n 1842 se halló en R u sia un bloque de 010 nativo de 35 kg, el más grande de los descubiertos. De los yacim ientos extranjeros, el más famoso es el de Witirntersrand, en T ransvaal (Africa del Sur), que h asta hace poco sum i n istrab a cerca del 40% de la extracción m undial de oro. Allí el m etal se halla en antiguos conglomerados m etam orfizados quo, por lo visto, constituían inicialm ente placeres auríferos. L as gale rías de extracción han llegado a más de 2 km de profundidad. T am bién se extrae mucho oro en E E .U U . (en los E stados occi dentales y en Alasita) y en varias com arcas del C anadá. E n este caso trá ta se principalm ente de vetas de cuarzo, donde el oro g u a r d a relación paragenética las más de las veces con los sulfuros. Se conocen extensas zonas de arenas auríferas en California. A laska (río K londike, de la cuenca del Yukón, etc., así como en la pen ín sula de Seward) y en A ustralia. En ios placeres de V ictoria (Aus tralia) se han descubierto los bloques de oro nativo m ás grandes dol m undo: “ E l desconocido agradable”, de 59,67 kg (1858)y “ D esea d o ”, de 68,08 kg (1869). Im portancia práctica. El oro es el p rin cipal m etal que se em plea como divisa y como m oneda. T am bién se em plea p a ra la fabricación de adornos, artículos do lujo, a p a ra tos de física y química, en la práctica d en tista y p a ra otros fines. E l contenido industrial mínimo en las m enas prim arias v aría de 1 a 10 g/tm , es decir, del 0,0001 al 0,001% (según sean las escalas de los yacim ientos y las condiciones económicas do si. beneficio). ELECTRUM — (Au, Ag). Cristaliza en el sistem a cúbico. lista especie m ineral com prende las variedades interm edian (por mi composición) en la serie isomorfa Au-Ag. El contenido de p la ta on él p asa del 15%, llegando en la m ayoría do los casos al 30 y al 40% , e incluso al 50%. Tam bién contiene cantidades insignifi cantes de Cu, Fe, etc. Las propiedades físicas y quím icos son asi mismo interm edias. El color varía entre ol am arillo claro y ol blanco do plata. El brillo es motálico. Poseo un índico do reflexión muy alto. D ureza 2 —3. Es maleable y dúctil, no tiene olivajo. I*oho especifico 12—15. Se encuentra oasi exlusivam ente on los yacim ientos h idroter males, pero con m ucha monos frecuencia «pío «si oro y la plata. Es característica para el oleetrum la paragénesis con sulfuros argón tí í 'otoh (argentita, tetraedritas, p ro ü stita, pirargirita, ote.). Gracias al elevado contenido do plata, el oleetrum os m ás ligero que ol oro; som etido a las condiciones dol am biento so altera y 109
s u fre m o d ificacio n es: a veces se cubre con oscuras películas de halo g cn u ró s o su lfuros, los cuales en unas condiciones de reducción d a n lu g a r a d elgadas películas de plata. 2. ( .R I T O D E L H ItiR K O — PLATINO A quí se incluyen los m etales nativos del grupo V III de la ta b la d e .Mendeléiev (excepto el rutenio y el osmio, d élo s que h ab larem o s m ás a d e la n te ): Fe, Co, Ni, R h, P d , I r y P t. E n esta ta b la , fo rm a d a p o r largos períodos, dichos elem entos quedan a la iz q u ie rd a d e los elem en to s del grupo que acabam os de exam inar (Cu, Ag y Au). El p re sen te grupo de m inerales, por las condiciones en q u e se e n c u e n tra en la n a tu ra le z a y p o r las características c rista lo q u ím i cas se d iv id e en dos subgrupos: a) el subgrupo del hierro y b) el su b g ru p o del platino. E n tre los m inerales del subgrupo del hierro nativo, que se e n c u e n tra n en la co rteza terrestre, deben distinguirse p o r su o ri g en : 1) m inerales de origen cósmico, los que c o n stitu y en los m eteo rito s de hierro y 2) form aciones telúricas, e x tre m a m e n te ra ras. Los m inerales que en tra n en el subgrupo del platino nativo e s tá n rep resen tad o s p o r un núm ero b a sta n te gran d e de especies y v arie d ad es m inerales constituidos por las disoluciones sólidas d e los m etales P t, Fe, Ir, P d, R h, a veces Ni, Cu y, ra ram en te, A u, Os, Sn (a veces en cantidades considerables), así como P b , Z n , A g, Co, M n, Mo (h a sta el 0,00G%) y R e (h asta el 0,00008 —0,002% ). D e to d a s estas variedades m inerales, las m ás d ifu n d id as en la c o rte z a te rre s tre son el polixeno y a\ platino paladífero. Lo que suele ílfMiominarse con el térm ino “ platino n a tiv o ” es en la m a y o ría de Ion casos el polixeno. U n a p artic u la rid ad característica de los m inerales del su b g ru p o del p latin o n ativo consiste en que R u y Os no to m an p a rte en ellos com o m ezclas isom orfas. Pese a que todos los seis elem entos del g ru p o del platino (fig. 70) poseen caracteres físicos y quím icos co m u n es, su co n d u c ta no es del todo idéntica en las condiciones n a tu rales. Los elem entos de m ayor peso atóm ico en las tría d a s P d y P t, q u e o cu p a n la p a rte derecha de la ta b la re p resen tad a on la fig. 70, se p o rta n m u y d istin tam e n te do R u y Os, es decir, de los elem entos s itu a d o s en la colum na ex tre m a izquierda. H a sta hoy d ía no se h a co n seguido establecer si pueden estos dos pares ex trem os de ele m e n to s s u s titu ir de m odo isomorfo el uno al o tro , a u n q u e los m ine ra le s q u e los contienen suelen guardar estrecha relación paragenétic a , fo rm a n d o con frecuencia concreciones directas. Los elem entos R h o I r , quo o cu p an u n a posición interm edia (fig. 70), desem peñan u n d o b le p a p e l: p o r u n a p arte, form an com puestos quím icos do co m p o sició n v aria b le con los elem entos R u y Os, y por la o tra , e n tr a n com o com ponentes de disoluciones sólidas con P d y P t, m u c h a s v eces ju n ta m e n te con Fe, Ni, Cu y otros. E s característico 1 70
47Ag
79Ai
Fig. 70. T ríad a s de m etales dol g ru p o dol pliitin o .
tam bién que los izares derechos e izquierdos de los elem entos del grupo del p latin o pueden form ar, muy ra ram en te, com puestos quím icos n atu rales con S, As, Sb y en fiarte con Te. mientra*» que to d av ía no se conocen sem ejantes com puestos con Rh e Ir. No m e nos sintom ático es tam bién el hecho de que los m inerales de la serie P d -P t cristalicen, por lo com ún, en el sistem a cúbico (con e s tru c tu ra cristalin a del tipo del cobre), m ientras que los m inerales de la serie R u-O s se individualizan claram ente en el sistem a hexagonal (con estru c tu ras cristalinas de tipo del osmio). Todo eso señala la necesidad de dividir en dos parte.'» los m in era les form ados p o r los elem entos del grupo del platino. U n a p a rte conviene incluirla en el grupo del hierro, y con la seg u n d a (osmiorutenio) fo rm ar un grupo aparte. H IE R R O — oc-Fe. Sinónim o -ferrita. Composición quím ica. Conforme con los d ato s do los analisis ■químicos, el hierro telúrico es casi puro, con insignil ¡cantes im pu rezas: Ni, h a s ta el 0,6, a veces h asta el 2% . ra ra m e n te m ás; Co. h a sta el 0 ,3 % ; Cu, h a sta el 0,4% ; P t, h asta el 0 ,1% . Cristaliza en el sistem a cúbico; c.s., hoxaoctaédriea :t/s44/sj¡ti/*9PC. G. e. Im 3m (0J¡). a0 = 2,8607. Se en cu en tra m uy pocas veces en form a d e cristales, incluso de m inúsculas dim ensiones. Lo m ás com ún es hallarse on pequeños granos de form a irregular, m ás raram en te en gran d es aglom eracio nes. E stru ctu ra cristalina. So conocen varias m odificaciones poli m orfas dol hierro, entre las cuales la m odificación rio a lta te m p era tu ra y-Fo (más do 906°) es do e stru c tu ra cúbica c e n tra d a en las caras del tifio de Cu («0 = 3,63), v la de b aja te m p e ra tu ra a-Ke es do e stru c tu ra cúbica contraria riel t ipo do ot-1'’o (a0 = 2,8(5). 151 color es gris rio acero y blanco m etálico on las probetas puli m entadas. La ruya tiene un brillo gris rio acoro. 151 brillo en la (Yac tu ra reciente os típicam ente metálico. 171
F ig . 71. F ig u ra» do W idm annat& tten en la superficie p u lim e n tad a de un m e te o rito de h ierro .
D ureza 4 —5. Es maleable. El clivaje se observa según {lOO}. Poso específico 7 —7,8. Otras propiedades. Posee propiedades m ag n ética s m uy acentuadas. C aracteres diagnósticos. Se diferencia del platino n ativ o por su so lu b ilid ad en el 14N03, un m enor peso específico, fuertes propie d ad e s m agnéticas y fácil oxidación al aire. Las variedades pobres en n íq u el precipitan cobre m etálico en la superficie de las disolucio n es d e su lfato de cobre. El hierro m eteorítico suele p resen tar en las su p erficies pulim entadas después de decapado (fig. 71) u n a e stru c t u r a rnacro rretienlar (figuras de W idm annstátten), lo que no se o b s e rv a n u n ca en el hierro telúrico. O rigen y yacim ientos. Los pocos hallazgos de hierro telúrico n a tiv o coinciden con las rocas eruptivas básicas y ultrabásicas. A g lo m eracio n es de m ayor im portancia se han descubierto en los b a s a lto s d e (Jijak (en la isla de Disko, en la orilla occidental do G ro e n la n d ia ) y cerca de Kassel ( RFA ). En am bos puntos so a so c ia n a él la p irro tita (FeS) y la cohonita (Ke3(J — carburo do h ie rro ). Se b a observado no pocas veces en granos microscópicos en ro c a s u ltra b á s ic a s m odificadas (serpentizadas), tam bién en paragén esis c o n la p irro tita , a veces con la m agnetita, a cuenta de las cua les a p a re c e en las reacciones de reducción. 172
E x is te n d a to s confirm atorios de su form ación p o r vía ex ó g en a (como im pregnación) en esquistos silicosos (isla d e Borneo), en los p roductos re su l ta n te s de los incendios de carbón de p ied ra y en las tu rb e ra s. N in g u n o de estos hallazgos tiene im p o rtan eiu p rá c tic a .
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7 100
________ / Fij:. '2 - C ristal cú b ico
POLIXENO — (P t, Fe). L a denom inación se debe a la a b u n d a n c ia de m ezclas p o lim o rfas: del griego " jdoIí ” . m ucho y " x e n o s” , ajeno, huespod. E l p olixeno es el m ineral del subgrupo del platin o que tien e m ay o r difusión en la co rteza terrestre. Com posición quím ica. P t 80 —88% , Fe 9 — 11% , a veces b aja h a s ta el 4 —5 % y puede ser superior al 11% (en consonancia con ello c a m b ia el contenido de P t). E n tre las m ezclas isom orfas so e s ta blecen : Ir , h a s ta el 7% , p latin o iridífero; P d 0,1 — 1,0, a veces, h a s ta el 7% y m ás, p latin o paladífero; R h 0,1 —0,5, a veces, h a s ta el 4 —5 % , p la tin o rhodífero; Cu h a sta el 0 ,8 % ; Ni, vestigios, unas veces, h a s ta v arias décim as del uno p o r ciento, o tras, en c a n tid a des b a s ta n te sensibles, p latin o niquelifero. C ristaliza en el sistem a cúbico; c.s. hex ao ctaéd rica 3 L '4 L l &L29PC. G. e. F m 3 m (Ojj). a 0 = 3,9158. Su estru c tu ra cristalin a es cúbica c e n tra d a en las caras (tipo Cu). Aspecto de los cristales. Lo m ás co m ú n es que se en c u en tre en form a de g ranos irregulares. Los pequeños cristales, que se en cu en tran ra ram en te, p re sen tan , on la m ay o ría de los casos, u n a form a cúbica (fig. 72). E n las com binacio nes de las caras, adem ás de la form a d o m in an te {100}, so observan {110}, {210}, {310} y algunas m ás. Las m aclas m ás desarrolladas son las de in te rp e n e tra c ió n según (100) y las concreciones según (111). A gregados. Los granos de platino n ativ o que se hallan on las m enas fo rm an con frecuencia pequeños m ontones, a veces g randes m asas o p ep itas (fig. 73). E l bloque m ás gran d e hallado en unos y acim ien to s prim arios de los U rales p esab a 427,5 g. A lgunas p epitas h allad as en los aluviones llegaban a ten o r 10 X 18 cm y pesaban de 8 a 9 kg. E s de color blanco do p la ta h asta negro de acoro. Su ra y a es m e tálic a gris de a c e ro : el hrillo, m etálico típico. D u reza 4 —4,5; en las variedados ricas on irid io llega h asta G—7. E s m aloable, do fra c tu ra ganchuda. P o r lo com ún no tiene clivaje. Peso específico 15— 19. Se ha observado u n a relación entre el peso específico m ás bajo y la prosencia do cav id ad es ocupadas por ganos n atu ra les, así com o las inclusiones do o tro s m inerales. Otras propiedades. Poseo propiedades m agnéticas, os buen conductor do electricidad. C aracteres diagnósticos. P o r su aspecto, el polixono recuerda m ás la p la ta n a tiv a y el hierro nativo. So d iferen ciad o la p rim era por 173
Fig. 73. M itad de u n a p e p ita co rta d a ' y pulim en tad a p rocedente de un y ac i m iento prim ario. L a relación e n tre el polixeno (blanco) y las espinelas cro m íferas (gris). A um entado tres veces.
una m ayor dureza y un peso espe cífico más elevado y por no fu n dirse al soplete y no disolverse en los ácidos (excepto el agua regia). La insolubilidad en los ácidos lo distingue tam bién del hierro nativo. Origen y yacim ientos. Los m i nerales del grupo del p latin o se encuentran las más de las veces en Ioh y acim ientos m agm áticos típicos, ligados genéticam ente con las rocas eru p tiv a s ultrabásicas. Estos minerales son los últim os a fo rm arse (después de los silicatos y los óxidos) en los m om entos q ue corresponden a la fase hidroterm al del proceso m agm ático. L os m inerales de platino pobres en paladio (polixeno, platino iridífero, etc.) se encuentran en yacim ientos, localizados en tre d u n itas, rocas de olivino carentes de feldespato, ricas en m agnesia y p o bres en sílice. G uardan u n a relación paragenética m uy estrecha con las espinelas cromíferas, óxidos de composición com pleja: (F e, Mg) (Cr, Al, F e)20 4. E l p latin o paladíl'ero y níquel-paladíferoestán propagados p rin cip alm en te en las rocas eruptivas básicas (noritas, gabrodiabasas) y se asocian h ab itu alm en te con los sulfuros: la p irro tita (FeS), la c a lc o p irita (GuFeS2) y la p en tlan d ita (Fe,N i)9S8. E n las condiciones exógenas, en el proceso de •iestrucción d e las ro cas y d e los yacim ientos prim arios se form an depósitos aluvia les d e p latin o (v. fig. 56). L a m ayoría de los m inerales del subgrupo es q u ím icam en te estable en sem ejantes condiciones. N o cabe la m enor du d a de que el hom bre y a conocía el platino, lo m ism o que el oro, en los tiem pos más remotos. En E uropa, el p la tin o llam ó la atención de los hombres a m ediados del siglo X V III, después de (pie el m atem ático español A ntonio de Ulloa t r a j o al reg resar de su viaje por Sudam érica (Colombia, 1735) u n o s g ra n o s m etálicos de color parecido al de la plata, pero m uy d is tin to s d e ella por las dem ás propiedades. L o s p rim ero s hallazgos de platino nativo on los U rales rem on ta n al a ñ o 1819, cuando fue descubierto como mezcla del oro do los p la c e re s. L os placeres platiníferos de fam a m undial fueron descu b ie rto s m ás ta rd e en la zona central y septentrional de los Urales. T o d o s ellos coinciden espacialm ente con los afloram ientos de m a cizos d e ro c as u ltrab á sic as (dunitas y piroxenitas). Num erosos yací-
m ientos prim arios pequeños fueron localizados en el m acizo de d u n itas de N izh n i T agvii. Las aglom eraciones de p latin o nativo (polixeno) coinciden principalm ente con los m acizos de cro m ita, constituidos en la m ayoría de los casos p o r espinelas crom íforns con mezclas de silicatos (olivino y serpentina). E n la actu alid ad tiene enorm e im p o rta n c ia in d u s tria l el tam oso yacim iento de S u dbury (Canadá) de cuyos m inerales se e x tra e n m etales del grupo del platino concom itantes del níquel, cobre y co balto. Im portancia práctica. En el p rim er período de la e x tra c c ió n , el p latin o n ativ o no ten ia m ucha aplicación y se co n sid erab a in clu so como tina im pureza nociva del oro aluvial, al q u e ib a asociado. Al principio se tira b a con los desechos d u ra n te el la v a d o o so u sa b a como perdigón ¡jara las escopetas. Luego se hicieron in te n to s do falsificarlo dorándolo p a ra venderlo por oro. E n tre los p rim ero s artículos fabricados de platino nativo de los U rales, quo se han co n servado en el Museo de M inería de L eningrado, fig u ra b a n u n as c a denas, anillos, aros de barriles, etc. Las excelentes p ro p ied a d es rio los m etales del grupo del platino fueron descubiertas algo nuis tardo. Las principales propiedades valiosas de los m etales del g ru p o del p latino son el alto p u n to de fusión, la cond u ctib ilid ad eléc trica y la estabilidad quím ica. D ichas propiedades condicionan el em pico de estos m etales en la in d u stria quím ica (p a ra la fabricación de v a jilla de laboratorio, la producción de ácido sulfúrico, etc.), en la electrotecnia y o tras ram as de la in d u stria. C onsiderables c a n tid a des de platin o se usan en orfebrería y en la p rá c tic a d e n tista . E l platin o “ cru d o ” v a a las refinerías, d o n d e se so m ete a c o m plejos procesos quím icos de su descom posición p a ra se p a ra r los mot ules puros que lo integran. 3. GRUPO DEL OSMIO — R U T líM O (O SM IR ID IO ) E stos dos elem entos de la ta b la do M endeléiov so h allan en la p a rte izquierda de las tríad a s de elem entos del g ru p o dol p la tin o (v. fig. 70). E s m uy sintom ático que on la su stitu c ió n iso m o rfa dol uno por el otro en las condiciones n atu ra le s se form en fá c ilm e n te d i soluciones sólidas con elem entos del ce n tro d e d ic h a s tría d a s , con el rodío, y, particu larm ente, con el iridio, pero no con el palariio ni con el platino. L a presencia del p latin o com o elem e n to so a c u sa con frecuencia en los análisis quím icos de los m inerales del g ru p o on cuestión, pero, p or lo visto, dicho elem ento e n tr a on ellos com o m ez cla m ecánica, como se ve, a voces, al m icroscopio, on las p robólas pulim entadas. P o r lo ta n to , los p rincipales m étalo s do e ste g rupo son ol osmio y el iridio y en m enor m edida el ru te n io y ol roriio. Los m inerales do este grupo, a u n q u e so e n c u e n tre n ju n to con los del grupo del hierro-platino, so d istin g u e n do ellos p o r to d a u n a serie de propiedades: 1) es m uy carac te rístic o el asp ecto lu m in ar rio
los c r is ta le s ; 2) en la m ayoría de los caeos es m uy ac en tu ad a la aniso tro p ia ó p tic a ; 3) es característica la elevada dureza, gracias a lo c u a l lsvs lá m in a s de osm iridio se destacan con relieve en las probe ta s p u lim e n ta d a s sobre el fondo de platino nativo (fig. 74); 4) los p eso s específicos de los minerales resultan tam bién relativ am en te m á s elev a d o s; 5) los m inerales del grupo del osm iridio poseen una ex cep cio n al estab ilid ad quím ica (no se disuelven ni siquiera en el a g u a regia hirviente). L as especies m inerales suelen distinguirse por la correlación y el co n ten id o de iridio y osmio. >'EYIAXSKITA — (Ir, Os). Debe su nom bre al lugar de su d e sc u b rim ie n to : el distrito de Neviansk, al norte de Sverdlovsk (U rales). E s la variedad de minerales del grupo en cuestión más p ro p a g a d a en la naturaleza. Composición quím ica. Los minerales descritos bajo el nom bre de n e v ian sk ita ten ían las siguientes variaciones de contenido de los d istin to s m etales (en % ): I r 46,8 —77,2; Os 21,0 —49,3; R u 0 —0,5; R h 0,5 —7,7; P t 0 ,1 - 5 ,5 ; Cu 0 - 0 , 9 ; Fe 0 - 1 ,4 . L a proporción I r : Os, varía entre 4 : 1 y 1 : 1. E n algunos casos se d escubren considerables cantidades de rodio en calidad de im p u rezas isom orfas del iridio. C ristaliza en el sistem a hexagonal; c.s. dihexagonalbi-piram id al L*6I¿1PC. G. e. CQ/mmc (-D|a)- ao = 2,62; c0 = 4,60. Su estru ctu ra cristalina es hexagonal, de m áxim a densidad. Aspecto de los cristales. E n oposi ción a los m inerales del grupo del hierro-platino, los de este grupo se individualizan m uy bien en el aspecto cristalográfico. Los cris tales, merced a l desarrollo perponderante del pinacoide {0001} suelen estar representados por pe* queñas lám inas hexagonales o granos lam inares (fig. 75), lim ita dos lateralm ente por las caras del prism a {1010} y de dipirám ides hexagonales, en la m ayoría de los casos {1011}. A veces se encuenFig. 74. D os lám inas de osm iridio de diferente dureza (diferencia de relieve) reveladas en la superficie p u lim e n ta d a de u n grano de polixeno (blanco). Los granos grises oscuros circu n d an tes son espinelas crom íferas. A um entado 100 veces.
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.Kitf. 76. ('VifittiícB de osiniri-
dío.
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trun cristales en hexágonos irregulares, próxim os p o r su fo rm a al triángulo. No son raras las drusas de secreciones lam in ares pareci das a u n a arm azón. El color de la n evianskita es blanco de estañ o o gris claro. El brillo es m etálico. P rese n ta anisotropía óptica. D ureza 6 —7. E s frágil. E l clivaje es perfecto según {0001}, pero cuesta tra b a jo sep arar las hojuelas b a sta n te frágiles. E l peso espe cífico v aría en tre 17,0 y 21,0. In flu y e en la dism inución del peso es pecífico la presencia de pequeñas b u rb u jas de gases, a veces m u y num erosas (en ciertos casos llegan a co n stitu ir el 17 % del volum en). Caracteres diagnósticos. Se identifica fácilm ente p o r el asp e cto lam inar, su coloración m ás clara (en com paración con la sy se rtskita) y u n a dureza elevada. No se funde al soplete. Al fundirse con el salitre d esp ren d e v a pores de anhídrido de osmio 0 s 0 4, de olor p e n e tra n te y d e sa g ra d a ble. Al disolverse la aleación en el agua se p re cip ita u n polvo negro de iridio. Posee u n a extraordinaria resistencia a n te el efecto de los ácidos. Origen y yacim ientos. Los m inerales de este grupo g u a rd a n re lación genética principalm ente con los m acizos de rocas e ru p tiv a s ultrabásicas (dunitas y peridotitas), donde se e n c u e n tra n en es trech a asociación con m inerales del grupo del platino, con espinelas cromíferas y, a veces, con sulfuros de cobre. Se en c u e n tra n ta m b ié n directam ente en las rocas, es decir, sin acom p añ am ien to d e o tro s minerales metalíferos. H a habido casos de encontrarse dichos m inerales en las v etas auríferas cuárcicas hidroterm ales. T am bién se h a n hallad o con creciones de nevianskita asociada al oro. Como consecuencia de la m eteorización de los depósitos, la nevianskita, m erced a su estabilidad quím ica, p a sa a c o n stitu ir yacim ientos aluviales ju n to con los m inerales de p la tin o n a tiv o y el oro. E l osmiridio se encuentra en los aluviones que coinciden con los afloram ientos de macizos de rocas e ru p tiv a s u ltra b á sic a s. E n cantidades insignificantes se p resen ta como im p u rez a en m uchos placeres auríferos de los U rales, Siberia, así com o de C alifornia y Oregón (EE.UU.). E n la isla de T asm ania se conocen placeres con predominino de m inerales de osm iridio sobre los de platino. Aso ciado al oro, el osmiridio se ex tra e ta m b ién en los fam osos y ac i m ientos de Wihvafersrand (T ransvaal, A frica del Sur). Im portancia priictica. Los cristales graneles de osm iridio (de 1 mm de diám etro, como m ínim o) se em plean sin ningún t r a t a 12 - 13024
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m ie n to q uím ico en la fabricación d e ap a rato s especiales (p a ra lo c u a l se re q u ie re n granos de 0,5 mm de diám etro, com o m ínim o, p re fe re n te m e n te ovales y no lam inares). Los granos de m enores d im en sio n es se em plean p a ra hacer p u n ta s de las p lu m as e stilo g rá ficas, p a r a fab ricar las p artes cortantes de los in stru m e n to s de ciru g ía, etc. SYSEKTSKITA - (Os, Ir). Debe su nom bre al lu g ar del y a c i m ie n to : D istrito de Sysert, cerca de Sverdlovsk (U rales). Com posición quím ica. C ontiene m ás osm io que iridio. A veces co n tien e can tid ad es considerables de R u, que vien e a su stitu ir el osm io.
C ristaliza en el sistem a h ex agonal; c.s. dihexagonal-bipiram idal. Se o b serv a en form a de cristales lam inares hexagonales, lám in as red o n d ead as, fragm entos (d u ran te el lavado de aluviones p la ti níferos). Sus cristales no se han estudiado especialm ente. El color es gris de acero h asta gris oscuro. E l brillo es m e tá lico m ate. D ureza, alrededor de 6. E s frágil. Clivaje, según {001} definido. El peso específico es variable (de 17,8 a 22,5). L as p ro p ied ad es m ag n éticas no se han estudiado. C aracteres diagnósticos. Se diferencia de la n e v ia n sk ita ú n ic a m en te p o r el color m ás oscuro. En todo lo dem ás no se h a n podido estab lecer diferencias determ inadas sin recu rrir al análisis quím ico. No se funde al soplete. S om etida a u n a fu e rte calcinación a la llam a o x id an te adquiere u n a coloración negra y desprende v apores de an h ídrido ósmico 0 s 0 4 de p en etran te olor desagradable. Al alearse con salitre form a u n a m asa verde; al hervir, la m a s a d a lu g ar al polvo negro de iridio. Es extrao rd in ariam en te estab le al efecto de los ácidos. Origen. Véase nevianskita. Se encuentra m uchas veces ju n to con la n ev ian sk ita ta n to en los aluviones como en los y acim ien to s p rim a rio s de platino. 4. GRUPO D E LOS SEM1METALES E n este grupo, adem ás del arsénico, en tran el antim onio y el b ism u to , es decir, elem entos de los grandes períodos del V g rupo d e la ta b la d e M endeléiev. Todos ellos se observan en estad o n ativ o , a u n q u e ra ra m e n te , cristalizando en un mismo sistem a y form ando e s tr u c tu r a s cristalinas de un mismo tipo. No o b stan te, no se e n c u e n tr a n ju n to s y no dan disoluciones sólidas ni com puestos defini do s en la n a tu ra le z a , excepto el arsénico y el antim onio, los cuales fo rm a n , so m etid o s a altas tem peraturas, disoluciones sólidas en c u a le s q u ie ra proporciones, m ientras que a tem p eratu ras b a ja s no c o n s titu y e n m ás que el com puesto interm etálico estable AsSb (a le m o n tita ).
F ig . 76. F ra g m e n to d e u n riñ ó n g ra n d e do arsó n ie o n a tiv o (3/j d el ta m a ñ o n a tu ra l). E n la superficie m eteo rizad a se d istin g u e p erfe c ta m e n te la e s tru c t u r a co n cén trica zonal.
La. p a rtic u la rid a d ca ra c te rístic a de la e s tru c tu ra de los aeiuim etales en cu estió n consiste en que c a d a á to m o tien e unión (-ová le n te con tre s d e los seis á to m o s circu n d an tes, form ando ca p as de u n id a d e s e stru c tu ra le s e stre ch am en te unidas. Los enlaces q u e u n e n e sta s capas son de V an d er YVaals, es decir, m uy débiles, lo que co n d icio n a el clivaje bueno según (0001), u n a e le v a d a anisotro p ía ó p tic a y u n a b a ja dureza. ARSENICO — As. lis re la tiv a m e n te raro y suele e n c o n tra rse en p eq u e ñ as c a n tid a d e s1. Com posición quím ica. El co ntenido de As es dol 84 al 9 8 % . Im p u re z a s : Sb, 1,7 — 9 ,2 % ; ra ra m e n te Ag, Fe, Ni, a veces Bi y V. E s posible que el contenido de Ag. Ni, F e y Bi se d e b a a inclusiones m ecánicas de o tro s m inerales (bism uto n a tiv o y arsen iu ro s de hierro y de níquel, con los cuales ol arsénico n a tiv o se h alla a veces m u y unido). C ristaliza en el sistem a trig o n al; c.s. ditrig o n al-esealen o éd rio a LftIJSPC . G. e. R3m(Db3d). arh = 4 ,14 2; a = 5 4°0 7'. A specto
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negro. L a ra y a es gris, blanca de estaño. El brillo es metálico inten so (en la fra c tu ra re cien te); se apaga pronto y se hace m ate en la su p erficie o x id a d a v ennegrecida. D ureza Ji.ó. E s frágil. El clivaje es bueno según jOOOl) y me d ia n o seg ú n (0112). L a fractu ra es granular. El peso especifico es 5 , 6 3 - 5 ,7 8. C aracteres diagnósticos. El arsénico nativo se r££ajuJWM¿on bas t a n te facilidad r>or la form a de las secreciones, la superficie enne g recid a, el considerable peso específico, el vivo brillo metálico en la fr a c tu ra reciente y el buen clivaje.. Al soplete se volatiliza sin fundirse (a la tem peratura de cerca de 360''), em itiendo un olor a ajo y formando eflorescencia blanca de A h2(>3 en el carbón. Pasa al estado líquido al someterse a una a lta presión externa. En tubo cerrado forma el espejo de arsénico. Al golpe fuerte del m artillo desprende olor a ajo. Origen y yacim ientos. >Se encuentra en yacimientos hidrotermales como form aciones metacoloidales en las cavidades, habiéndose con stitu id o , por lo visto, en los últimos momentos de la actividad h id ro term al. Pueden encontrarse asociados a él diferentes minera les de arsénico, antim onio, de sulfuros de níquel (con menos fre cuencia), de cobalto, de plata, de plomo, etc. así como minerales no m etalíferos. . En la lite ra tu ra existen indicaciones de origen secundario de arsénico en las zonas de meteorización química de los yacimientos de m inerales de arsénico, lo cual, hablando en general, es poco probable si se tiene en cuenta que en tales condiciones es muy ines tab le, so oxida rápidam ente y se descompone del todo. Las corte zas negras constan de una fina mezcla de arsénico y arsenolita (A s20 :i). En últim a instancia se forma la arsenolita pura. En territo rio soviético, el arsénico nativo se ha descubierto en, varios yacim ientos. Señalaremos el yacimiento hidrotermal dr plom o y zinc de Sudón, donde se ha observado varias veces en m asas arriñonadas en la calcita cristalina con galena y esfalerita. (¿raudos aglomeraciones riñiformes de arsénico nativo do estruc t u r a concéntrica se han descubierto en la orilla izquierda del río C hikoi (Transbuikal). En paragénesis con él no se ha observado m ás (pie la calcita, la cual bordeaba las punirles el*; las delgadas v en a s que atravesaban viejos esquistos cristalinos. En forma de fra g m e n to s (fig. 70) se ha descubierto el arsénico en la zona ríe la e sta c ió n ferroviaria do Dzhaliwln, del ferrocarril dol Anuir, y en o tro s lugares. Kn v ario s yacim ientos de Sajorna (Kreiberg, Schneeberg, Armal>org, oto.) el arsénico nativo se ha observarlo en asociación con a rse n iu ro s do cobalto, níquel, plata, bismuto nativo, etc. T o d o s ostos hallazgos, así como muchos otros, carecen de im p o rta n c ia p ráctica. 180
BISMUTO — Bi. El bism uto nativo, au n q u e se en cu en tre con mucha más frecuencia que el arsénico y el antim onio, es uno de los m inerales b astan te raros y 110 co nstituye grandes aglom eracio nes. Composición química. Por lo com ún, cl bism uto suele ser casi puro. Suele contener en calidad de im purezas can tid ad es m uy insig nificantes o vestigios de Fe, S. As y Sb. Cristaliza en el sistem a trigonal; c.s. d itrig o n al escalenoédrica L l3 L 23PC. G.e. i?3»i(Z>|d). arh = 4.736; x - f>7cIü'. Es m uy raro en form a de cristales, los cuales, adem ás, suelen ser m al co n stitu i dos. Las más de las veces se encuentra en form a de g ranos im preg nados, a veces grandes agregados hojosos o granulares. T am bién se encuentran dendritas plumosas. El color del bism uto en la fractu ra reciente es blanco rie_plaj.a con matiz ¡uiUirJJlejitp: con el tiem po aparece u n rc T le jo rojizo característico. La raya es gris. El brillo es m etálico intenso. Dureza 2,5. Es poco maleable. El clivaje es perfec ta según {0001} y mediano según {1011}. Peso específico 9,70 —9,83 (en estado líquido, 10,03). Otras propiedades. T em p eratu ra d e fusión, alrededor de 270°. P u n to de ebullición, alrededor de 1450°. Poseo propied ades diam agné ti cas. Caracteres diagnósticos. Se identifica fácilm ente por el matiz, rojo-amarillento del reflejo, el brillo intensam ente m etálico, oí clivaje perfecto, la dureza relativam ente baja, el peso especifico relativam ente alto. Se funde fácilmente al soplete y se volatiliza con soplado, formando en el carbón eflorescencias, al principio blancas, luego anaranjado-am arillas y al enfriar, am arillo limón. Al alearse con K J y S form a en el carbón u n a eflorescencia carac te rístic a con bordes de B iJ3 (reacción al Bi). So disuelvo fácilm ente en 1IN(>;), después de diluirse la disolución, se deposita un precipitado Illanco. Origen y yacimientos. Casi todos los hallazgos conocidos de bis m uto coinciden con formaciones do origon hidrotermal. 1 En unos casos guarda relación genética con las form aciones de altas tem peraturas, a veces 011 las p egm atitas, con nnís fre cuencia en los yacim ientos do estaño y wolframio, en asociación con minerales como el mispí<|ucl (FeAsS), la b ism utina (Bi,S.t), la wolfram ita (FeWO.,), la m olibdenita (MoS2), la c a site rita ( S u ( o l topacio, el berilo, la turm alina, etc. En otros casos, ol bism uto nativo suelo e sta r estrecham ente unido a los arseniuros do níquel y cobalto, a los m inerales u ran í feros, sulfuros de plata, plomo, zinc, ote. Tales son, por ejem plo, las asociaciones de las numerosas vetas de los Montes .Metálicos (en la frontera rio Kajnnia y Bohem ia): Sr.hw'.vbc.rij, Annn/n'.r(f, Jonc.himov, etc, En cantidades más considerables, ju n to con la hiHiimlina (BuN;,) se encuentra en los filones rio cuarzo y b arita bolivianos de To/ma, Oruro, etc.
5. U R U P O D E L A Z U F R E A q u í e n tr a n los elem entos nativos del grupo V I de la ta b la de M e n d e lé ie v : el azu fre, el Helenio y el telurio. E n tre ellos, el azufre e s u n m e ta lo id e típico, m ientras que el selenio y, sobre todo, el te lu r io po seen las propiedades de los sem im etales. Se con o cen tre s m odificaciones del azufre, de las cuales sólo es e s ta b le e n las condiciones natu rales la m odificación róm bica, el a — a z u fre . A la presión am biente y a la te m p e ra tu ra de 96,5° se c o n v ie r te en /? —azu fre del sistem a monoclínico, v a l enfriarse v uel v e a su e sta d o cristalin o a n terio r; el y —azufre es tam bién monoclín ico , p ero in estab le a la presión atm osférica y b a ja te m p e ra tu ra , a la te m p e r a tu ra am b ien te se convierte en a —azufre. L as o tras tr e s m odificaciones polim orfas de azufre obtenidas artificialm ente n o se e n c u e n tra n en la naturaleza. A Z U F R E — S. L a a — m odificación del azufre, la m ás estable a la te m p e r a tu ra am b ien te suele llam arse azufre róm bico o sim p le m e n te azufre. Com posición quím ica. En varios casos se observa el azufre q u ím ic a m e n te puro, pero generalm ente suele ser con im purezas m ecá n icas: su stan cias arcillosas u orgánicas, gotitas de petróleo, gases, etc. Se conocen asim ismo raras veriedades con m ezclas isom orfas de Se (com únm ente h a sta el 1% , raras veces h a s ta el 5 ,2 % ), el azufre aelenioso, así como Te, a veces As, y en casos excep^ c io n a le s TI. C ristaliza en el sistem a róm bico; c.s. rom bo-bipiram idal SLPSPC. G.e. F ddd(I)"&). a0 = 10,48; bQ = 12,92 y c0 = 24,55. E s tru c tu ra cristalina. Según las investigaciones roentgenom étri ca s, el azufre róm bico posee una red molecular m uy com pleja y m uy ra ra en los com puestos inorgánicos. E n la es tru c tu ra cristalina cada átom o de azufre tiene en los dos lados esferas que se intersecan con las esferas de los átom os vecinos, con la p a rti cularidad de que las cadenitas de 8 átom os se cierran en form a de anillo “ arru g ad o ” en zig zag (fig. 77). De ahí se deduce que la molécula de azufro es *S'g. La distancia entre los átom os S —S es igual a 2,12 A. L a célula elemental está com puesta por 10 moléculas de esto tipo eléc tricam ente neutras (anillos), unidas muy débil m ente por enlaces do Van der Waals. Aspncto
F ig. 77. Molécula (de oclio lilomoB) do azufro vista desdo a rrib a y desdo un ludo. Abajo c s ti representado «I esquem a (lo la disposición de Ion cen tros de los átom os.
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de los erigíalos. Los cristales suelen te n e r form a piram idal (fie. 7 8 )o d e p irám id e tru n c a d a (fig. 79). con menos frecuencia, de ro m b o te tra e d ro (fig. SO). Las form as características son: {001}. {011}. {111}, {113}, etc. Las m aclas son ra ra s con p la nos de unión según (111), a veces (011) y (110). Agregados. Son frecuentes los depósitos en m asas F ig . 7S. C ris ta l com pactas, a veces terrosas. Se ob serv an de (a rd e d e a z u fre d e a s p e c to p ira m id a l. en ta rd e concreciones a rriñ o n a d a sy eflorescencias (en las zonas de erupciones volcánicas). Color. El %—azufre p re se n ta d iferen tes m a ti ces del color am arillo: am arillo de p aja, am arillo m elado, am arillento gris, p ard o y negro (debido a las im purezas de carbono). A penas d a ra y a , el polvo es am arillento claro. El brillo es a d a m a n tin o en las facetas y grasiento en la fract ura. Los cristales son tran sp aren tes. D ureza 1 - 2 . Es frágil. El clivaje es im p e r F ig . 79. C ris ta l fecto según {001}, {110}, {111}. Peso específico 2 ,0 5 -2 ,0 8 . Otras propiedades. Muy poca co n d u c do a z u fre d e tis peo to p ira m id td tibilidad eléctrica y térm ica (buen aislante). D u tru n c a d o . ra n te la fricción se carga con electricidad n eg ativ a. Se ag rieta del calor de la m ano. Caracícres diagnósticos. Son ca rac te rístic o s el color, la b aja dureza y la fragilidad, el brillo g ra siento en la fra c tu ra de los cristales y el bajo pu n to de fusión. Se funde al soplete y a la cerilla con facilidad (a los 112,8°) y ard e con llam a azul, desprendiendo un olor característico de S 0 2 (lo quo lo d iferencia del oropim ente As2S3, parecido a él). Se disuelvo F ig . SU. C ris ta l fácilm ente en disulfuro de carbón, tre m e n tin a , ro m b o Lotra é d rikerosén, pero no se descom pone en HCl ni 1I2S(),. oo do a z u fro . El H N O s fuerte y el ag u a regia oxidan el azufre, haciéndolo p asa r a HoSO.,. Así, el azufre nativo, como único m ineral do los ex a m in a d o s en esta sección, que posee e stru c tu ra molecular, se d istin g u e p o r unas propiedades m uy peculiares. L a presencia tío m oléculas e lé c tric a m ente neu tras do Sg en la e stru o tu ra com o u n id ad es e s tru c tu ra le s explica fácilm ente las propiedades, com o, p o r ejem plo, la m ala conductibilidad oléctrica y térm ica, la débil fuerza do unión e n tro las moléculas, lo quo se trad u c e on los bajo s p u n to s d e fusión y sublimación, bajas propiedadas m ecánicas y b a ja d u re za, en la ausencia do un clivaje pronunciado, a lo cuál van ligadas la frac tu ra irregular y el brillo graso, m ien tras «pie la fo rm a de anillos quo tienen las unidades estru c tu rales (m oléculas S8), m uy d is tin ta de las formas esféricas, condiciona la a c e n tu a d a an iso tro p ía ó p tica 183
d e la s u s ta n c ia cristalin a, la an iso tro p ía de la dilatación térm ica, oto. C abo a g re g a r que las propiedades, como, por ejem plo, el bajo poso esp ecifico y el b ajo p u n to de fusión, se ap ro v ech an ingeniosa m e n te en la ex tracció n del azufre nativo de las capas ricas en d ich o m in era l situ ad as a grandes profundidades: por los tu b o s de los p ozos de sondeo se im pele v ap o r de ag u a s o b re c a le n ta d o ; el a z u fre fu n d id o , liberándose de las im purezas m ecánicas, sube con el ch o rro ascendente, donde es cap tad o por los procedim ientos m ás sencillos. O rigen y yacim ientos. El azufre nativo se en cu en tra ex clusiva m e n te en la p a rte superior de la corteza te rre stre y en su superficie. Se fo rm a de d istin tas m aneras: 1. D u ra n te las erupciones volcánicas, depositándose en estad o su b lim ad o en las paredes de los cráteres, en las fisuras de las rocas, a veces vertiéndose en estado de fusión con las aguas calien tes de las so lfataras y enfriándose luego en fo rm a de riadas en las h o n d o n ad as y los valles en las zonas de ac tiv id a d volcánica a c tu a l (en las islas K uriles y en el Japón). Suele asociarse con o tro s p ro d u c to s de la sublim ación y con los sulfatos form ados b a jo el efecto de S 0 2 sobre los criaderos. Surge como consecuencia d e la oxidación in co m p leta del sulfuro de hidrógeno en las sol fa ta ra s o com o p ro d u cto de su reacción con el dióxido de azufre: 2 H ,S + 2 0 = 2 H 20 + 2S; H 2S + S 0 2 = H 20 + 0 + 2S. 2. D u ra n te la descom posición de los sulfuros, prin cip alm en te d e las p iritas, en las p a rte s inferiores de las zonas de oxidación d e los y acim ien tos m etalíferos. Suele contener m uchas im purezas m ecánicas. 3. D u ra n te la disolución de rocas sedim entarias ricas en yeso. Se o b serv a con frecuencia la paragénesis del azufre n ativ o con el yeso, en cuyos sectores corroídos form a m asas cristalinas y p u lv e ru le n ta s. Q uedan aú n m uchas cosas por ac la rar en este p roceso de form ación del azufre. 4. P o r v ía sed im en taria (bioquím ica) en las rocas sedim en ta r ia s n o rm ales (v. fig. 57), representadas por lo com ún p o r e s tra to s q u e co n tien en yeso, betunes sólidos y líquidos (asfalto, p etró leo), etc. E s te tip o de yacim iento está m uy propagado en el globo t e r r e s tr e y tien e gran im p o rtan cia industrial. E n este caso, la m asa fu n d a m e n ta l de azufre nativo se h a constituido, por lo visto, de m o d o singen ético, es decir, al mismo tiem po que otros sedim entos. S in e m b arg o , se observan, asim ismo, form aciones epigenéticas d e a z u fre en los criaderos, originarias, probablem ente, de su m ig ra c ió n p o ste rio r bajo la influencia de procesos tectónicos, su a c a rre o p o r el p etroleo, p o r las disoluciones, etc. E l o rig en bioquím ico del azufre se atribuye a la actividad v i t a l d e las b a c te ria s anaerobias, debido a la cual se form a el 184
da
Fig. 81. E s tru c tu ra cristalin a del d iam a n te . A — los centros de los átom os; B — la m ism a e stru c tu ra bajo la form a
hidrógeno sulfurado, cuya oxidación incom pleta produce la precipitación de azufre. E n la U RSS son muy comunes los yacim ientos de azufre en las tierras de Asia Central. E n tre los yacim ientos extranjeros son m ás fam osos los de Sicilia, los im portantísim os yacim ientos de T exas y L u isia n a (EE.UU.), unidos a domos salinos. Im portancia práctica. Donde más se em plea el azufre es en la producción de ácido sulfúrico, utilizado en m uchas ram as de la industria; se usa en la agricultura (para la lucha co n tra las plagas), en la producción de caucho (el proceso de vulcanización del c a u cho), en la fabricación de cerillas, fuegos de artificio, p in tu ras, etc. 6. GRUPO DEL CARBONO Los minerales de este grupo tam bién ocupan u n a posición especial entre los elem entos nativos. E ste grupo está representado por dos modificacio nes polimorfas del carbono m uy distintas por sus propiedades físicas: el diam ante y el grafito. L a estru ctu ra cristalina del diamante (fig. 81) se parece, en conjunto, a la cúbica ce n trad a en las caras, pero se distingue de ella porque los á to mos del carbono se disponen no sólo en las facetas del cubo, sino tam bién en los centros de la m itad de los cubos pequeños que alternan con los peque ños cubos vacíos. E n form a más clara esta estru c tu ra está representada en la fig. 8 1 —B, como
Fig. 82. D iferentes m odos de representación de la d ispo sición tetraéd rica de los átom os. Las distancias entr e los ceñiros de los á to m os son iguales en las tr es figuras.
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l ’ig. 81!. D isposición de los c e ñ iro s
com binación de tetraed ro s, donde, adem ás de los cuatro átom os en los vértices, se halla el quinto en el cen t r o (fig. 82 —C). C ad a v értice del tetra ed ro es com ún p a ra los c u a tr o te tra e d ro s adyacentes. H a b itu a lm e n te se a d m ite que los átom os del carbono en la e s tr u c tu r a c ris ta lin a del d iam an te están unidos exclusivam ente p o r en laces co valentes en las direcciones que v an del centro del te tra e d ro a sus vértices. No obstante, N. Belov form uló u n a id e a m ás n a tu ra l d e la e stru c tu ra del diam ante, como u n a e s tr u c tu r a d el tip o del ZnS con dos clases de iones: C4+ y C4(el ra d io del ca tió n C4+ llega a cerca de 0,15, y el del anión C 1 -, a c e rc a d e 1,5 A), lo cual condiciona la m áxim a densidad de los an io n e s e n la e stru c tu ra . T al concepto explica fácilm ente las fo rm a s d e los cristales del d iam an te y varias propiedades como, p o r ejem p lo , la ausencia de coloración, la b aja conductibilidad e lé c tric a , la e x tra o rd in a ria d u reza1, la estabilidad b a sta n te c o n sid e ra b le a n te los grandes cam bios de te m p e ra tu ra y presión (en p a r tic u la r, al elev a r la te m p e ra tu ra h a sta 2500° en ausencia de o x íg en o n o m an ifie sta la m enor alteración), la estab ilid ad e x tra o rd in a ria m e n te a lta , a n te los ácidos, álcalis, etc. L a e s tr u c tu r a del grafito se distingue m uy sustancialm ente d e la q u e p o see el d iam an te. Los iones del carbono se disponen en e l g ra fito e n e s tra to s constituidos de redes hexagonales (fig. 83). S e g ú n N. B elov, la e s tru c tu ra cristalina del grafito constituye u n a re d d e d e n s id a d m áx im a de grandes aniones C4~, en la que la m i ta d d e los triá n g u lo s en cada e stra to está ocupada p o r cationes p e q u e ñ o s C4+ .2 C ada ion de la red p lan a está rodeado de tres iones 1 L a re s is te n c ia física excepcional del d ia m a n te , desde el p u n to de v i s t a d e la m e c á n ic a c u á n tic a , se debe en d ic h a e s tru c tu ra a la c o n stan te o s c ila c ió n q u e se tr a d u c e e n la tra n sfo rm a c ió n de los iones n egativos en el m o m e n to c o n c re to e n p o sitiv o s en el m o m en to siguiente y viceversa. - “ L o m ism o q u e e n el d ia m a n te , se p ro d u ce u n a oscilación c o n tin u a : lo s io n e s q u e d u r a n t e la d iferen cial del tiem p o eran cationes se co nvierten e n a n io n e s e n la d ife re n c ial sig u ien te. L a reso n an cia do dos e stru c tu ra s g e o m é t r i c a s id é n tic a s c o n d u ce a u n a dism inución, to d a v ía m ay o r que en el d i a m a n t e , d e la d is ta n c ia e n tre los cen tro s de los áto m o s de 0 (1 ,4 2 e n lu g a r d e 1,54 Á ). L o s c en tro s de g rav ed ad de los áto m o s de C, si n o s e 'h a c e d if e r e n c ia e n tr e ca tio n es y aniones, fo rm an u n a red de hexágonos r e g u l a r e s ” (N . B e lo v ).
18«
F i f í - K 4 . 1 >íh| j o s i c i ó i i d e l o s c o n t r o s á to m o s la
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vecinos a la d istan cia de 1,42 Á (en el d iam an te 1,54 Á), m ientras que Ja d istan cia ele 3,40 Á e n tre las redes plan as os dos veces m ayor. Así se explican varias propiedades del g ra fito : su peso específico es m uy in ferior al del d iam an te, la e x tra o r d in aria facilidad con que se divide en delgadas escam as, la p ronunciada an iso tro p ía óptica, así como la aniso tro p ía de dureza, que se e s ta blece p o r m edio de investigaciones m uy sutiles (en la dirección p erp en d icular al plano de clivaje, 5,5 — escala de M ohs —, siendo al m ism o tiem po, debido a la m uy p o ca fuerza
0
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de cohesión, tan blando que m ancha el p ap el y lo s d ed os). A ello se debe la absorción heterogén ea de la luz, lo cu al co n d icio n a el color negro del m ineral. Se ad m ite que el tip o d e en la c e d e lo s átom os del grafito, a diferencia del d ia m a n te, tie n e en cier ta m edida un carácter m etálico, es decir, en los enlaces to m a n p a rte tam b ién electrones “ m etá lico s”. E llo ex p lica p len a m en te o tra s p ro piedades, com o, por ejem plo, el brillo sem im etá lico , la e le v a d a conductibilidad eléctrica, etc. Sin em bargo, por su e sta b ilid a d q u í m ica y térm ica, el grafito es afín al d ia m a n te.
Si reproducim os la e s tru c tu ra del d ia m a n te ta l com o se m u estra en la fig. 84 - A, es decir, a lo largo del eje trip le (cfr. los núm eros de los átom os en la fig. 81 —A) verem os ta m b ié n anillos hexagonales en las redes p lan as horizontales (los á to m o s 6, 11, 8, 9. 7 y 10), con la ú n ica diferencia de que e sta s red es no son del to d o p la n a s : tres átom os se h allan u n poco m ás a lto q u e los o tro s tres. Así se explica que los cristales del d ia m a n te ac u sen el cliv aje m ediano según {111}, m ientras que en el g ra fito el cliv aje es bueno según {0001}. DIAMANTE — C. E l nom bre procede de la palabra griega “ ad a m a s”, indom able (por lo v isto , d eb id o a su insuperable dureza y estabilidad an te los a g en tes físico s y quím icos). V ariedades: 1) bort, son con crecion es d e form a irregular y agregados radiales esferoidales; 2) carbonado, son agregados microgranu 1ares porosos, de color pard on egro, d ebido al p o lv o -de grafito am orfo y a las im purezas. 187
J4'Íg. 85. Cristales de d iam an te do aspecto octaédrico.
Composición quím ica. Las variedades incoloras constan de car bono puro. L as que tienen color y las opacas contienen las cenizas (q u e llegan a unos cuantos por ciento) S i0 2, MgO, CaO, FeO, É e20 3, A120 3, T í0 2, etc. En calidad de inclusiones en los diam antes se o b serv an con frecuencia el grafito y algunos minerales más. Cristaliza en el sistem a cúbico; c. s. hexatetraédrica 3Z|4Z/!6P.. (i. e. F d 3ra (Ol). a0= 3,550. Aspecto de los cristales. O ctaédrico (fig. 85), menos com ún es ei dodecaédrico, ra ras veces cúbico y, a veces, tetraédrico. Form as ca ra c te rístic a s: {111}, {100} y {110}. Suelen encontrarse cristales d e fa cetas curvas (fig. 86), los llam ados “ dodecaedroides” y “ o ctae d ro id es” , descritos detalladam ente por los científicos so v iéticos I. Shafranovski y A. K ujarenko. Se observan maclas según (111), con menos frecuencia según (1 0 0 ). Los cristales pueden te n e r dim ensiones m inúsculas unos y m uy grandes otros, llegando a pesar cientos e incluso miles de quilates (el quilate m étrico eq u ivale a 0,2 g). Los cristales más grandes pesan (en q u ila te s ): “ C u llin an ” — 3025; “ Excelsior” — 969,5; “ V ictoria” — 457; “ Orlov ” - 199,6, etc. Color. E s incoloro, tran sp a ren te acuoso o de color azul, azul m arin o , am arillo, pardo y negro. El brillo es adam antino. Indice d e refracción N = 2,40—2,48. D u reza 10. L a dureza absoluta es 1.000 veces superior a la del c u a rzo y 150 veces superior a la del corindón. Es frágil. E l clivaje es m ed ian o según {111}. Peso específico, 3,47 —3,56. B aja conduc tib ilid a d eléctrica. C aracteres diagnósticos. El diam ante es un mineral excepcional p o r su d u reza. Son tam bién característicos el intenso brillo ad a m a n tin o y los frecuentes casos de caras curvas. Los pequeños
granos se identifican fácilm ente en los co ncentrados pesados debido a la lum iniscencia in ten sa en los rayos u ltrav io leta, i .a lum iniscencia suele ser de color azul, a veces verde. Origen y yacim ientos. Los yacim ientos p rim ario s e stán ligados genéticam ente a las rocas eruptivas u ltrab ásicas de p ro fu n d id a d : peridotitas, kim berlitas, etc. E n estas rocas, la cristalización del diam an te se produce, por lo visto, a grandes p ro fu n d id ad es, en un am biente de altas tem p eratu ras v presiones. A ju z g a r por las form as y las condiciones en que se en cu en tra, el d ia m a n te h a sido uno de los prim eros a cristalizarse en los m agm as. Lo q u e no está claro es si el d iam an te se ha cristalizado a p a r tir del carb o n o del propio m agm a o a cuenta del carbono asim ilado d e las rocas circundantes. Se han observado en asociación al d ia m a n te : el grafito, el olivino (Mg, Fe)2 S i0 4, las espinelas crom íferas (Fe, Mg) (Cr, Al, F e)20 4, la ilm en ita (FeTiO;t), el piropo (g ra n a te rojo), la m ag n etita (FeEe20.,), la h e m a tita (Fe2(.)3), etc. Los m ás im p ortantes yacim ientos de d ia m a n te s se hallan en varias com arcas de A frica del S u r: a lo largo del río Y aal, en el T ransvaal sudoccidental y en la costa su d o ccid en tal d e A frica. Son kim berlitas diam antíferas sem idescom puestos que, ju n to con las rocas clásticas, form an gigantescas cavidades tu b u la re s v e r ti cales (diatrem as) de varios kilóm etros, de sección e líp tic a o irre g u lar. L a form ación de estos d iatrem as se a trib u y e a los gran d io so s procesos explosivos ocurridos en las grandes p ro fu n d id ad es. Kn algunos yacim ientos, los diam an tes se e x tra e n a c tu a lm e n te a profundidades de m ás de un kilóm etro (K im berley). L a m en a e x traíd a (“ tie rra a z u l” ) se tr itu r a y se lav a en u n a s fá b ricas especiales de beneficio. E l contenido de d ia m a n te s c o n s titu y e 0,000052% dsl peso. Ahí se han hallado los d ia m a n te s m ás g ra n d es del m undo (“ C ullinan” , “ E xcelsior” , etc.). A dem ás d e los y a c i mientos prim arios, en A frica sudoccidental a b u n d a n los placeres en ios sistem as de los ríos V aal y O range. T a m b ié n se e x tra e n muchos diam antes en el Congo. E n los últim os años se h an descu b ierto en el n o rte d e Y a k u tia num erosos diatrem as llenos de k im b erlitas d ia m a n tífe ra s an álogas, pero más recientes. Algunos tubos se han d esig n ad o con d e n o m i naciones especiales: “ L a pipa de la p a z ” , “ F u c ila z o ” , etc. L a extracción de d iam antes en S iberia es c a d a año m ás am p lia. Los depósitos aluviales de d ia m a n te s e sta b le s en las condicio nes exógenas se form an a c u e n ta d e la d estru c c ió n y la erosión de rocas diam antíferas. Dichos y acim ien to s se conocen en A frica del Sur, en el B rasil (Minas G erais), on la In d ia , d o n d e la ex tracció n se p ractica desde tiem pos inm einoriiiles y do d o n d e proceden los diam antes “ O rlov” , “ K o h I. N o o r” , y en o tro s lugares. Im portancia práctica. Los d ia m a n te s a b so lu ta m e n te tr a n s p a rentes so em plean en o rfeb rería com o p ie d ra s preciosas. Con lines técnicos so em plean d ia m a n te s pequeños, así com o los 189
ion ion d ia m a n te s b o rt y c a rb o n ad o , prin cip alm en te én el lab ra d o de m e ta le s, d e p ied ras, com o ab rasiv o s y en o tras ram as de Ja in d u s tria . (ilíA F IT O — C. El ncrmbre procede del griego “g ra p h o ”, escri bo. V a rie d a d e s: grafüiía, v a rie d ad crip to c rista lin a ; shunt/ila. v a rie d a d am o rfa, que debe su origen a la coqnificación n a tu ra l de las h u llas. C om posición quím ica. El g ra fito se distingue por su e x tr a o rd in a ria im p u rez a. C ontiene considerables cantidades de ceniza (h a s ta el 1 0 —20% ) in te g ra d a por diferentes com ponentes (S iü 2, AJ20 3, F eO , M gO, CaO, P 2Os, C u ü , etc.), a veces agua, betu n es y g ases (h a s ta el 2% ). C ristaliza en el sistem a hexagonal; c.s. dihexagonal-bipiram idal L R6L~~PC. G.e. C 6¡m m c ao= 2,47; c0 = 6,79. Aspecto de los cristale s. L os cristales bien form ados son ex tre m am en te raros. Se p re s e n ta n en fo rm a de lám inas o placas hexagonales (fig. 87), a veces con estrías trian g u lares en la cara (0001). F o rm as ca ra c te rís tic a s : {0001}, a veces {1011}, {1122}, etc. Los agregados suelen s e r d e d elg ad a s escam as, m enos frecuentes son las m asas b acilares o fib ro sa s. E l color del g ra fito v a ría e n tre el negro de hierro y el gris d e a cero . L a ra y a es n eg ra brillan te. E l brillo es m etálico in te n s o ; los a g re g a d o s crip to cristalin o s tien en la superficie m ate. O pticam ente n e g a tiv o . E l índice d e refracción N m = 1,92 —2,07. E n las hojuelas d e lg a d a s es tran slú cid o de color gris. D u re z a 1. E s flexible en las hojuelas delgadas. Graso al tacto . M a n c h a el p a p e l y los dedos. Clivaje bueno según {0001}. Peso esp ecífico 2,09 —2,23 (v aría según sea el grado de dispersión y la p re s e n c ia de finísim os poros), en la sh u n g ita llega a 1,84—1,98. O tra s pro p ied ades. E s b u en conductor de electricidad, debido a la m á x im a d e n sid a d d e los átom os en las hojas. C ara c te re s diagnósticos. Se reconoce fácilm ente por el color, la b a j a d u r e z a y la superficie grasa al tacto . Se distingue de la molibd e n i t a (M oS2), m u y p a recid a a él, por su color negro de hierro, un b rillo m e n o s in te n so , uri peso específico inferior (flota sobre el brom o fo rm o ) y u n a co n d u ctib ilid ad eléctrica elevada (la m olibdenita c o n d u c e m a l la electricidad). Al to car el grafito con u n b astó n de z in c a t r a v é s d e u n a g o ta de C uS 04 se form a en él rápidam ente u n a p e líc u la d e co b re m etálico. 190
No se funde al soplete. Ai calentarse en un chorro de oxígeno, se quem a más difícilmente que el diam ante. Se volatiliza sin fun dirse en la llam a del arco voltaico. En los ácidos no se disuelve. El polvo mezclado con K N 0 3 explota al calentarse. Origen y yacimientos. En la naturaleza, eJ g ra fito se íorm a en los procesos de reducción a altas tem peraturas. Se encuentra, a veces, entre rocas magmálicas de diferen te composición. Sirven de fuente de carbono, en m uchos casos. los criadei'os ricos en dicho elemento. Se conocen grafitos hallados entre pegmatitas. Se en c u e n tra n sus yacim ientos en los contactos de calizas con rocas e ru p tiv a s en las provincias de O ntario y Quebec en el C anadá, así com o filones de grandes hojas de grafito, por ejemplo, en la isla de C eylán. Son m uy comunes los yacim ientos metamórficos de g ra fito fo r mados a cuenta de los carbonos de piedra o de las sedim entaciones bitum inosas en las condiciones de u n m etam orfism o regional o bajo el efecto de las intrusiones de m agma. E n tre los im portantes yacim ientos de grafito en la URSS fig u ra el de Aliberovsk, en los m ontes de Tunkin. E l g rafito se h alla e n tre las rocas eruptivas (sienitas), form ando troncos y c o n stitu y e una mezcla de grafito escamoso o m icrocristali no, de ex celente calidad, con minerales m agm áticos (m icroclina, nefelina, etc.). A veces, el cuerpo m ineral v a bordeado de calizas m acro g ran u lares. Las propias rocas m agm áticas tam bién contienen g ra fito . Son m uy interesantes las form aciones grafiticas del tip o de secreciones comunes entre las m asas com pactas de grafito. E sto s cuerpos irre gulares tienen u n a delgada corteza de escam as o rie n ta d a ta n g e n cialm ente y u n a estru c tu ra radial en la p a rte in te rn a . L a fo rm a ción del grafito se atrib u y e a la reducción del óxido de carb o n o du ran te la absorción de las calizas por el m agm a. A lo largo del litoral noroeste del m ar de A zov y en o tro s lu g ares de U crania se benefician im pregnaciones de grafitos m acroescam osos depositados en criaderos en form a de e stra to s a lte ra d o s en medio de gneis, antiguas rocas m etam órficas. E s curioso que los filones secantes de pegm atitas y ap litas en las sa lb a n d a s c o n te n g a n individuos hexagonales m acrocristalinos de g rafito , y en la zo n a central, secreciones m icrocristalinas. Im portancia práctica. E l grafito se em plea en las m ás diversas ram as de la producción; en la fabricación de crisoles, en la fu n d i ción de m etales, en la producción de lápices, electrodos, p a r a el engrase de las piezas de rozam iento, en la fab ricació n de p in tu ra s, etc.
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SK0010X
SI LFUKOS, SULFOSALES Y COMPUESTOS SIMILARES
Consideraciones generales. En la sección presente figuran los com puestos de azufre, selenio, telurio, arsénico y antim onio con los m etales. Les pertenece un número bien considerable de mine rales de im portancia industrial que desempeñan un gran papel en la composición de los numerosos yacimientos de minerales m etá licos. El m ayor núm ero de minerales está representado por los com puestos sulfurosos (sulfuros y sulfosales1). Todos ellos, excepción h echa del ácido sulfhídrico, se encuentran en la naturaleza en estad o sólido. E l núm ero to tal de los elementos que dan compuestos con el azu fre en u n a u o tra form a llega a 40. Los principales son H, V, Mn, Fe, Ni. Co, Cu, Zn, (Ga), Ge, As, Mo, Ru, (Rh), (Pd), Ag, Cd, (In), Sn, Sb, (Re), (Os); (Ir), P t, Hg, TI, Pb y Bi. E ntre paréntesis figuran los elem entos que no dan compuestos sulfurosos independientes, sino que se encuentran nada más que como mezclas isomorfas. E l peso to ta l de los sulfuros, según cálculos aproxim ados de V. V ernadski llega, como máximo, al 0,15% (del peso de la corteza te rre stre ), con la particularidad de que entre los metales in te g ra n te s de dichos compuestos corresponde el papel principal al Fe. L os su lfuros de todos los demás elementos, sin contar el hidrógeno su lfu ra d o , no llegan a constituir más del 0 ,0 0 1 % del peso ele la cor te z a te rre stre . Form an compuestos típicos con el azufre los si g u ie n te s elem entos: Zn, Pb, Cu, Ag, Sb, Bi, Ni, Co, Mo y Hg. Se conocen los compuestos del selenio (selenuros) con los si1 Se d e n o m in a n sulfosales las sales de los hipotéticos ácidos del azufre, en lo s c u a le s el p a p e l tlel anhídrido sulfúrico lo desem peñan A82S3, SbjS3, Bi2Sj, e tc . 192
H '
He2 L i3 Be4 B 5
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u 92
Fig. 88. E lem entos característicos fie los sulfuros y co m p u esto s sim ilares (en negrilla y sem inegrilla).
guientes elem entos: H, Cu, Ag, Hg, Pb, y Bi. Adem ás, el selenio forma parte muchas veces de los compuestos del azufre com o mezcla isomorfa de dicho elemento. E n comparación con los compuestos del setenio, los del telurio (telururos) están algo más propagados en la naturaleza, au n q u e el número de elementos que se unen al telurio es lim itado. E stos ele mentos son: Cu, Ag, Au, Hg, Pb, Bi, Ni y P t. Todos ellos form an minerales independientes. E n los compuestos simples del arsénico (arseniuros) que se conocen entran los elementos siguientes: Fe, Ni, Co y P t. Son m ás comunes los compuestos complejos (sulfosales), los sulfoarseniuros principalm ente de los siguientes m etales: Cu, Ag y P b. De los elementos que form an com puestos sim ples con el a n ti monio (antimoniuros) sólo se conocen p a ra Ni. E n cam bio son frecuentes los compuestos complejos, los sulfoantim oniuros de Cu, Ag y Pb. Los compuestos simples del bismuto no se conocen en la n a tu raleza. Se observan únicam ente sulfobism uturos de Cu, Ag y P b. L a cantidad de los compuestos del selenio, del telurio, del arsé nico, del antim onio y del bism uto es incom parablem ente in ferio r a la de los compuestos del azufre. Particularidades químicas de los com puestos. Si ex am inam os la tab la de los elementos de D. Mendeléiev (fig. 8 8 ) verem os que los compuestos del azufre son propios de los elem entos situ ad o s casi exclusivam ente en la p arte derecha de la ta b la , sobre to d o de los metales de las llam adas series com plem entarias del sistem a p erió dico. Lo mismo puede decirse de los com puestos de selenio, telurio, arsénico, etc. E n la p arte izquierda de la ta b la se h alla a p a rte únicam ente el hidrógeno, cuyo com puesto sulfuroso — el H jS — es análogo al agua y desem peña un papel enorm e en la form ación de los su lfu ros metálicos. 1 3 - 13024
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L a a fin id a d p ro n u n c ia d a del azufre con los m etales pesados se m a n ifie s ta en el hecho de que form a con ellos com puestos casi in so h ib le s en el agua. E n oposición a ellos, análogos com puestos con los m e ta le s ligeros (Na, K . Mg, Ca, y etc.) sólo se conocen en e s ta d o d e disolución en el agua. E n el sen tid o quím ico, los com puestos exam inados aquí se com p a r a n con los com puestos oxigenados, óxidos sim ples y sales oxi g e n a d a s. E n efecto, en las fórm ulas quím icas de estos tip o s de c o m p u esto s ex isten rasgos comunes (por ejem plo, Cu20 y Cu 2S, H gO y HgS, Sb 20 3 y Sb 2S3, Cu 3 AsS4 y Cu 3 [A s04]2, etc.). L a m ay o r p a r te de los com puestos simples del azufre, selenio y te lu rio , desde el p u n to de vista químico, son derivados de H 2S, H jSe y H2T e (por ejem plo: Cu 2S, ZnS, HgSe, PbS, P bT e, Sb 2S3, etc.). E n los com puestos complejos del azufre, estos sulfuros sim ples fo rm an compuestos dobles y unos compuestos que, desde el p u n to d e v is ta quím ico, deben incluirse en la clase especial de las sulfosales. A dem ás, son com unes los compuestos del tipo de A X 2 — disutfuros, que V. V ernadski incluye entre los derivados de H 2S2. C om parándolos con los óxidos, los considera análogos a los p e r óxidos. E n efecto, los disulfuros, al calentarse, ceden fácilm ente u n a ¡jarte del azufre, análogo a los peróxidos, los cuales pierden u n a p a rte del oxígeno. 1j 08 arseniuros y los antiinoniuros (compuestos simples de los m etales con el arsénico y el antimonio) se distinguen sustancial m en te, p o r su n aturaleza química, de los sulfuros. Ni el arsénico ni el an tim o nio pueden ser sustitutos isomorfos del azufre, com o se a d m itía en otros tiempos. E stos com puestos son, por ejem plo, NiAs, NiSb, FeAs2, CoAs3, etc. Son m uy afines a los d isu lfu ro s y los diarseniuros, por sus propiedades quím icas y físi cas, los sulfoarseniuros (FeAsS, etc.) y los sulfoantimoniuros (NiSbS, etc.). M uchos com puestos de la clase en cuestión constituyen los unos con los otros disoluciones sólidas en forma de series continuas y con m iscibilidad lim itada en estado sólido, como, por ejem plo, las series JHgS-IlgSe, CoAs2-NiAs2-FeAs2 y muchas otras. P or fin se conocen m uchas modificaciones polimorfas. P articu laridades de la estructura cristalina y propiedades físicas. S egún m u estran los datos de las investigaciones roentgenomctrico s, los sulfuros y los compuestos similares deben incluirse entre los co m p u esto s iónicos, pero, al mismo tiempo, se distinguen mucho en la m a y o ría de los casos de los compuestos iónicos oxigenados típ ic o s p o r to d a una serie de propiedades características y so a-cercan m ucho m ás a los elementos nativos que a los óxidos y a las oxisales. E s ta diferencia viene condicionada por las propieda d es d e los p ro p io s átom os o iones integrantes de los compuestos del a z u fre , selenio, telurio, arsénico y antimonio.
Los iones de S. Se, Te. As y Sb, en co m p aració n con el oxígeno, tien en unos radios m ucho m ay o res y poseen u n p o d e r m u ch o m a y o r de polarizarse y fo rm a r débiles enlaces ho n io p o lares. P o r o tra p arte, los iones de los m etales que fo rm a n c o m p u esto s con ellos ocupan en la ta b la de M endeléiev h ip a r te d e re c h a (en la fa m ilia del hierro y de las series co m p lem en tarias d e ¡os g ra n d es p eríodos) y pertenecen al núm ero de los iones m uy p o la riz a d o re s con e n v u e lta ex tern a de 18 electrones. Los iones com plejos, a u n q u e se o b serv an en los conqm estos del azufre — en las sulfosales — n o poseen e n la ces ta n firm es como ocurre, digam os, en los silicato s y otra-s oxisales. El fenóm eno de la polarización d a lu g ar a q u e en las e s t r u c tu ras cristalinas se produzca u n a ag ru p ació n c o n sid erab le d e los electrones de los iones vecinos de carg a o p u esta, según lo a te s tig u a el brillo metálico pronunciado en la m ay o ría d e los su lfu ro s y o tro s com puestos sim ilares, in h eren te en general a los m e ta le s típ ico s. Ello explica fácilm ente la conductibilidad eléctrica d e la m a y o ría d e los com puestos del azufre, del arsénico, etc. Así se e x p lic a ta m b ié n la escasez de átom os de m etales, en com paración con los d e los m etaloides (por ejem plo, en la p irro tita — E e1_í S), la fre c u e n te ausencia de las rigurosas correlaciones de D a lto n en la com posición de los m inerales, etc. E n los com puestos del S, Se, Te, las p ro p ied a d es m etálicas au m en tan en la m edida de la su stitu c ió n del a z u fre p o r el selenio y el telurio. E n la serie de la fam ilia del hierro, el in c re m e n to d e estas propiedades se produce en la m ed id a de la a p ro x im a c ió n desde el Mn h a sta Ni. Lo mismo podem os o b se rv a r en la serie d e As, Sb y Bi, donde las propiedades m etálicas a u m e n ta n en la m e dida de la aproxim ación al bism uto. E n efecto, la b is im itita (Bi 2S3) se distingue p o r un brillo m etálico m ás in ten so q u e el de la an tim o n ita (Sb 2S3), m ientras que el o ro p im en te (As 2S3) es sem itransparente y posee un brillo a d a m a n tin o o sem im etálico . Condiciones genéticas. L a m asa a b ru m a d o ra de los c o m p u esto s del azufre y sim ilares se observa en los y acim ien to s de orig en hi droterm al. E s ta circunstancia d a lu g ar a la hipótesis d e q u e los m etales pesados salen de los focos m agm áticos b ajo la fo rm a de com puestos volátiles o m uy m óviles y se d e p o sita n al verso en un am biente de b ajas presiones y te m p e ra tu ra s, p rin c ip a lm e n te en form a de com puestos del azufre. A rran can d o d e d a to s o b ten id o s por vía experim ental, so ad m ite que el acarreo d e esto s com puestos en las disoluciones hidroterm ales pudo haberse p roducido en (orina de verdaderas disoluciones de m ótales pesados en unión del Cl, F, B, etc., a p a rtir de los cuales, al b a ja r m ás la te m p e ra tu ra y debido al aum ento de la disociación del H 2S en iones H + y S4 - , so preci pitan los compuestos del azufre como p ro d u cto s poco solubles de las reacciones química» de descom posición do recam bio (A. Jiotojtin). K¡n las disoluciones podían hab er to m ad o p a rte tam b ién sales complejas con sulfuros alcalinos o los respectivos snifo h id rato s 13'
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(N a H S , K H S , e tc .) en los que se disuelve fácilm ente el oro. Al d esin te g r a r se e sto s com puestos a bajas tem peraturas, ha podido form a rse, a d em á s de los sulfuros m etálicos c o m en tes, el oro nativo (su s su lfu ro s no se conocen en la naturaleza, aunque los telururos su e le n encontrarse). E n co n d icion es d istin ta s se produce la form ación de los sulfuros e n la s rocas sedim entarias arcillosas, así com o en los aluviones b i tu m in o so s y carboníferos. Los sulfuros com unes de dichas rocas so n la p irita y la m arcasita FeS2. Se forman en las condiciones de red u cció n en presencia de H 2S originado por la descom posición de la s su sta n cia s proteínicas de los cuerpos orgánicos sin acceso de o x íg e n o o con poco oxígeno y , en muchos casos, con la participa ción de b acterias. E n los procesos de m eteorización de las rocas, es decir, en pre se n c ia d e ag u a y oxígeno, casi todas los minerales en cuestión se o x id a n fá cilm en te y se descom ponen form ando inicialm ente, en la m a y o ría d e los casos, sulfatos bien solubles en el agua y , luego, h id róxid os, ó xid os, carbonatos y otros com puestos oxigenados, p ro p io s d e la llam ada zona de oxidación de los yacim ien tos de m inerales. C onstituyen una excepción unos cuantos m inerales q u ím ica m en te estables en estas condiciones: el cinabrio (H gS), la esp errilita (P tA s2) y la laurita (RuS2). C lasificación de los sulfuros y com puestos sim ilares. P artiendo d e las características quím icas de los distintos tipos de com puestos, to d o s los com puestos exam inados aquí deben dividirse, an te todo, en dos clases: Clone 1*. Com puestos sim ples, sulfuros, selenuros, telururos, arsen iu ros y a n tim on iu ros; aquí se incluyen tam bién los m inerales d el tip o de los com puestos dobles. C lase 2*. Sulfosales, es decir, minerales que por su con stitu ción q u ím ic a son afin es a las sales.
CLASE 1". SULFUROS SIMPLES Y COMPUESTOS SIMILARES E x c e p to el ácido sulfhídrico, todos los sulfuros sim ples y com p u e s to s sim ilares se hallan on la corteza terrestre en form a de su s ta n c ia s cristalin as sólidas. Por el carácter do la com posición quí m ic a s e d istin g u en entro cIIob diferentes grupos de minerales ( s u l fu r o s , arseniuros y antimoniuros).
1. (JitU P O D E LA CALCOCITA I n te g r a n e s te grupo los minerales de cobre y p iala del tipo A2S, A¡jSe y A 2T e. M uchos de ellos existen en la naturaleza en dos m odi fic a c io n e s : u n a cú b ica de alta tem peratura y otra róm bica o monoc lín ic a d e b a ja tem peratura. 196
CALCOCITA — Cu.vS. El n o m b re procede do la p alab ra griega “ cháleos", cobre, * E xiste» tres m odificaciones d e Cu«S: u n a de b aja te m p e ra tu ra , estab le a m enos d e 91°. cris taliza on el sistem a róm bico (la calco cita p ro p iam en te d ich a o /?—ca lc o c ita ): dos de a lta K ig. 89. C r is ta l p riate m p e ra tu ra (de m ás de 91o): hexagonal y c ú m ti tic o
Composición quím ica. Cu 79,9% , S 2 0 , 1 % . Suele h a b e r im purezas: Ag, a veces Fe, Co, Ni, As, Au. A lgunas do ellas, p o r lo menos las últimas, son condicionadas por mezclas m ecánicas. Cristaliza en el sistem a rómbico b ip ira m id a l; c.s. 3/v23/->G1. CJ.e. Ab2ni ( 2 ^ ). a0 - 11,9; í>0 = 27,2; c0 = 13,41. A veces pseudooúbica. Cuando la calcocita se cristaliza a una te m p e r a tu ra interior a 91° suelen observarse las siguientes ca ras de p rism as {1 10}, {021}, {0 1 1 }, {023}, de pinacoide {0 0 1 }, de la serie de d ip irá m id e s {1 1 1 }, {112}, {113}, etc. La e stru c tu ra c rista lin a de la ca lc o c ita ró m b ica es muy compleja y no se ha o stu d iad o con d e ta lle to d a v ía . A specto do los crista los. Los cristales son re la tiv a m e n te raro s. Lo m ás co m ún es Piicont rarlon e n form a d e i'rnenas la b ia s seg ú n {001 } y c o r ta 8 colum nitan a lo largo del eje « (fig. 89). M u ch as veces tien en un asp ecto hexagonal (l'ig. 90). Los c rista le s h ex a g o n ales do la cal co cita ad q u ieren a m enudo el asp e cto h ex a g o n al d eb id o a la fo r m ación de m aclas trip les con planos d e concreción según ( 1 1 0 ). También se observan m aclas de p o n o trae ió n Hogún (032) y según ( 1 1 2 ), A gregados. Com únm ente se en cu en tra on fo rm a do m asas com pactas m icro g ran u lares o en fo rm a d e inclusiones en psoudo197
m orfosis en la b o rn ita, la calcopirita, a veces la esfalerita. la c a leñ a, la co v elita, la p irita, etc. E l color es gris de plom o. L a raya es gris oscura. Brillo, m etálico. D u re z a 2 —3. Poco m aleable. Clivaje, im perfecto según {110}. P eso especifico 5,5 —5,8. B uena conductora de la electricidad. C aracteres diagnósticos. Lo característico es el color gris de p lo m o , la b a ja d u reza y m aleabilidad (el filo del cuchillo d e ja una h u ella brillan te, lo que la distingue de la te tra e d rita . m uy p a re c id a a ella). L a disolución en H N 0 3 adquiere u n a coloración verde. E s sin to m á tic a la asociación de la caleocita con los m inerales de cobre, las m ás de las veces con la bornita. Se fu n d e al soplete, dando a la llam a un color azul. Al carbón con ca rb o n ato d e sodio form a granos o régulo de cobre. El ácido que m ejo r la disuelve es el H N 0 3 con desprendim iento de azufre. Origen y yacim ientos. En la n aturaleza, la calcocita se form a ta n to en condiciones endógenas como exógenas, pero e x c lu siv a m en te a b ajas tem p eratu ras (a m enos de 0 1 °). (Jomo m ineral endógeno se encuentra, a vecea..,fiu_ciertos y a c i m ien to s hidrotermales de sulfuros ricos en cobre y pobres en azufre. E n paragénesis con la calcocita se observa en estos casos m ás que n a d a la b o rn ita endógena. Tales son los yacim ientos de D zhezkazgán (K a z a js tín ), R e d ru t en Cornwall (Inglaterra), etc. N o o b stan te, la m asa fundam ental de calcocita se fo rm a p or vía exágena en las llam adas zonas de enriquecim ien to secu n d ario de los yacim ien tos de sulfuroB de cobre (v. fig. 5 5 ).X o m ism o que los demáB sulfuros secundarios de cóbre, la calcocita surge en las reacciones e n tre los sulfuros prim arios y las disoluciones d e los su lfato s de cobre próce3eríteB..déTazona de oxidación de los v a ci-. m ie n te s d e cobre. Con frecuencia se'dasaS oIIa y>o'r vfa metasomá.-. tica. en el lu g ar de la b o rn ita secundaria. A veces sus titu ye d ire c ta m e n te a la calcopirita p rim aria, en algunos casos s u stitu y e a la g alen a , l&.fiBfalerita_y_2 ii,°s sulfuros dé las m enas p rim a rias. Se conocen casos de form ación de la calcocita a p a r tir d e las d isoluciones cupríferas en las ro cas xedime.viarias, que contienen re s to s orgánicos en pseudom orfosis conservando todos los detalles d e la o s tru o tu ra de estos residuos, principalm ente las p arte s leño sas. E n las zo n as de alteración por el oxígeno, la calcocita es ines ta b le y , al destruirse, se tran sfo rm a en c u p rita (Cu¡¡0 ), m alaquita, a z u r ita y o tro s com puestos de oxígeno. E n los casos de oxidación in c o m p le ta , d a lugar a la form ación del cobre nativo con arreglo a Ja re a c c ió n : Ou,S + 2 0 , « C u S 0 4 + Cu.
L o s g ra n d e s yacim ientos de calcocita son re lativ am en te raros. Se fo r m a en ca n tid a d e s considerables en las partes inferiores de Jas z o n a s d e o x id ació n potentes y som etidas al intenso efecto de 198
los asen tes superficiales en los y acim ien to s d e su lfu ro s ricos en cobre. Aquí, la calcocita, como principal m ineral cu p rífero , cons titu y e zonas de enriquecim iento secundario de los sulfuros. En territorio soviético, la calcocita se ha e x tra íd o en g ra n d es cantidades en las m inas de T u rin sk (en los U rales del X orte). d o n d e se han encontrado cristales bien form ados de d icho m in eral, e s tu diado d etalladam ente por el académ ico ruso P. E rem éev. M enas pobres de calcocita se lian localizado im p reg n a d as en los y a c i m ientos (Jos más im p o rtan tes de la URSS) do K o u n ra d (al n o rte del lago de B aljash), en el K a z a js tá n ; los de A l m al tik (al s u r d e T a s h kent), etc. E n el ex tran jero es m uy fam oso el y ac im ien to d e fíu ttc en M ontana (E E .U U .), donde la calcocita, en p arag én esis con la b o r ní ta, enargita, p irita y otros m inerales se o b serv a en las m en as p ri m arias mucho m ás abajo del nivel de las ag u as s u b te rrá n e a s , es decir, es un mineral éndógeno. Im portancia práctica. L a calcocita es el sulfuro m ás rico en cobre, por cuya razón las m enas que la contienen re v iste n p a r a la in d u stria del cobre m ás im p o rtan cia que cu a lq u ie r o tro su lfu ro . E n la actualidad, a las m enas de calcocita corresponde u n a p a r te considerable de la extracción m undial de cobre. E n tre e sta s fig u ran, en p articular, los im portantísim os y acim ien to s (p o r sus e n o r mes reservas) de m enas pobres im pregnadas del tip o de las do K ounrad, cuya extracción en gran escala es re n ta b le, pese al c o n tenido relativ am en te bajo de cobre. ARGENTITA — Ag.,S. El nom bre procede de la p a la b ra la tin a “ arg en tu m ” , p lata. L a ' ‘p la ta nncrnt ’’ es u n a v a rie d a d p u lv e ru le n ta de sulfuro de p la ta y se e n c u en tra ju n ta m e n te con la a r g e n tita com pacta. L a Ag2S existe en dos m odificaciones: 1) la m odificación c ú bica, de a lta te m p eratu ra, estable a te m p e ra tu ra s su p e rio re s a 179°C, la argentita y 2 ) la m odificación ró m b ica, do b a ja te m p e r a tu ra , que se form a a tem p eratu ras inferíoros a 17í)°C la acantitu. L a m odificación cúbica, al b a ja r la te m p e ra tu ra , se tra n s f o rm a por vía m etam órfica en m odificación róm bica, com o lo c o n firm a n las investigaciones roentgenom étrieas do los cristale s cúbicos. A posar do haberse propuesto d en o m inaciones especiales p a ra cad a modificación del sulfuro do plata, en la p rá c tic a m in eraló g ica h a arraigado, do hecho, el nom bre “ a r g e n tita ” , q u e se a p lic a tam b ién para designar la m odificación p aram ó rfica d e b a ja te m p e ra tu ra . Composición quím ica. Ag, 87 ,1 % ; S, 12,9% , K n tre las im p u re zas isomorfas de la a rg e n tita se o b serv a ra ra s voces el cobre. INu lo com ún H uele contener com o im purezas co m p u esto s do P b , Ke, Nb, etc. (’ristuli/.a en cl sistem a cúbico; c.s. liex ao c ta cd rica . (J.o. M /.3 m ( ( ) J ¡ ) .
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199
F ig . 91. C ristal de a rg e n tita (form a co rrien te).
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La a rg e n tita de baja tem p eratu ra (acantita) es m onoclínica. G.e. P 2Jc (C%h) ; ei0 = 9,47; 6 0 = 6,95; c0 = 8,28; (i = 124°C (estudiarla insuficientem ente). Se encuentra en form a de c rista le s im perfectos (param orfosis), representados p o r el cubo, el c u b o o e ta e d ro (fig. 91), raras veces, por el rom bododecaedro. E s de color gris de plomo. Su brillo en la fractu ra es m etálico. D u re za 2 —2,5. Es m aleable. Clivaje, im perfecto según {110} y {100}. Peso específico, 7,2 —7,4. Otras propiedades. Sólo es buena c o n d u c to ra de la electricidad a altas tem peraturas. B ajo el efecto d e in ten so s ray o s lum inosos, la superficie pulim entada de la argen t i t a oscurece a ios pocos segundos. C aracteres diagnósticos. Según los caractferes macroscópicos, es decir, establecidos a sim ple vista, se identifica con dificultad. F re c u e n te m e n te suele ir acom pañada de la p lata negra, a veces, de la p la ta n ativ a. Al so p lete en el carbón, se funde, form ando granos m aleables de p la ta . Se disuelve en H N 0 3 con desprendim iento de azufre; al a ñ a d irse HCl se obtiene un denso precipitado blanco esponjoso de AgCl soluble en el amoníaco. O rigen y yacim ientos. La arg en tita se encuentra en yacim ien to s hidrotermales de m enas que contienen sulfuro j i e p lata, fre cu e n te m en te en paragénesis con p la ta n a tiv a y otros m inerales a r gen tíferos. &Sin em bargo, este m ineral, m ejor dicho, la a c a n tita . suele encon tra r s e m ás en las p artes inferiores de las zonas de oxidación de los y a c im ie n to s de m enas que contienen sulfuros argentíferos en aso ciación con ceru sita (P bC 03), cerargirita (AgCl), p la ta nativ a, etc.X Se h a n observ ado pseudom orfosis de la arg en tita a p a rtir de la p l a t a n a tiv a , y m uchos m inerales de composición com pleja, como, p o r ejem plo, los sulfuros, arseniuros, antim oniuros de p la ta (proust i ta , p ira rg irita , estefanita, etc.). L as g ra n d es aglom eraciones independientes de arg en tita suelen s e r m u y ra ras. Kn m asas considerables ju n to con la p la ta n a tiv a se h a e n c o n tra d o en el yacim iento de Kongsberg (Noruega), así como en m u ch o s yacim ientos de México (Zacatecas, G uanajuato, etc.) a s o c ia d a a las sulfosales de la p la ta (polibasita, pirargirita, proust i t a , etc.). E n te rrito rio de la URSS, la argentita se ha encontrado en f o r m a d e eflorescencias, a veces en pequeñas masas, en el yacim ien to d e Z m einogorsk (Altai) y raram ente en varios yacim ientos de la c o m a rc a d e N erchinsk (Transbaikal Oriental) y en la zona de V e rjo y a n s k . Im p o rta n c ia práctica. Como concomitante de otros' minerales /
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argentíferos, la argentita se emplea para la extracción de plata. E l contenido mínimo industrial de plata en las menas se consider alrededor del 0,02%. 2. GRUPO DE LA G ALENA De este grupo examinaremos únicam ente la galena, la más común en la naturaleza. OALENA — PbS. El nombre procede de la palabra latina “galena”, mena de_plQnio. Variedad es galena se len ífera . E xiste también u n a variedad física de granos finos, com pacta y mate. Composición quím ica. P b 8 6 , 6 % ,S 13,4% . L as im p u re z a s m ás com unes son: Ag, h a sta algunas décim as del 1 % ; Cu. Z n . a veces Se (galena selenífera), Bi, Pe, As, Sb, Mo, a veces Mn, U , etc. En la m ayoría de los casos, esos elem entos van unidos a inclusiones microscópicas de otros minerales. Cristaliza en el sistem a cúbico; c.s. SL^iLlQL-QPC. G.e. Fm íint (0j¡). a0 = 5,924. L a estru ctu ra cristalina de los sulfuros del g ru p o de la galena pertenece al tipo NaCl (fig. 92). Los aniones d e S se disponen con arreglo a la ley de la m áxim a d en sid ad cú b ica (en tres capas), m ien tras que los cationes de P b rellenan to d o s los huecos octaédricos e n tre los aniones. L a célula elem ental tie n e p o r base la e stru c tu ra cúbica cen trad a en las caras, la cual se d is tin gue por el hecho de que los iones se disponen en los v értic es del cubo y en el centro de cada cara, pero con la p a rtic u la rid a d de que en la estru c tu ra tom an p a rte dos géneros de iones (fig. 92 —B). Si dividim os la célula elem ental en pequeños cubos, los iones de
A
B
Fig. 92. lÍB l.ru c tu ra c ristalin a do la g a l e n a . A - disposición de los contras (le los Iones (los circuios ncifros so» d<' l'b • los cla ros so n d e S>; B - la e stru c tu ra cristalina rep re sen tad a por medio do esleías, m anteniéndose la misma escala.
201
F ig . 9 3. C r is ta le s c ú b ic o s d e g a le n a .
c a d a genero ocuparán altern ativ am en te sus vértices. El núm ero de coo rd in ació n p ara am bos géneros de iones será 6 . E n la fig. 92 se d isp o n en los iones del azufre en los ángulos del cubo grande y en el c e n tro de las caras, m ientras que los iones del plomo se hallan en Ioh intervalos. A hora bien, se puede traz ar la figura al revés, sin que cam bie en absoluto la esencia de la estructura. El aspecto de los cristales es en la m ayoría de los casos cúbico, a veces con caras d e o ctaed ro (fig. 03), m ás raram ente, octaédrico. Las form as más com unes s o n : {10 0 } {111}, menos frecuentes son {110}. Las maclas son según (111). Los cristales de galena sólo se encuentran en las cav id ad es de drusas. Se encuentran en form a de masas granulares o im pregnaciones de form as irregulares. El color de la galena es gris de plomo. La raya, negra gris. El brillo, m etálico. D ureza 2 —3. Es frágil. El clivaje, perfecto en el cubo. En las v aried ad es bism utíferas presenta la exfoliación según {1 1 1 }, que desap arece al calentarse el mineral, dejando lugar al clivaje co rrien te del cubo. Peso específico 7,4 —7,6. Otras propiedades. Es m a la co n d u cto ra de la electricidad y buena detectora. C aracteres diagnósticos. Se identifica fácilmente por el color, el brillo, el clivaje característico del cubo, la baja dureza y el peso específico. Kn las m asas criptocristalinas se distingue de los arse n iu ro s y antim oniuros, m uy parecidos, por el peso específico y la c o n d u c ta al soplete. Se fu n d e con facilidad al soplete. Con carbonato de sodio form a g ra n o s de plom o. Se disuelve fácilmente en H N 0 3 liberando azufre y d ep o sitan d o u n precipitado blanco de P b 8 0 4 debido a la oxida ción p arcial d u ra n te la disolución. Origen y yacim ientos. La galena se encuentra casi exclusivamen te en y acim ientos hidrotermales. Suele formar abundantes aglo m eraciones. E s muy sintom ático que se encuentre siempre en p arag én e sis con la esfalerita ZnS, respecto a la cual se halla en can tid a d e s su b o rdinadas. Los yacim ientos hidroterm ales do zinc y p lom o se fo rm a n o ra como filones típicos, ora como depósitos metaso m á tic o s irregulares en las calizas, ora como impregnaciones. E n tro los o tro s m inerales que se encuentran asociados a la g a le n a fig u ra n la p irita, la calcopirita, las tetraedritas, las sulfosa les d e la p la ta , del plomo, del cobre, el mispíquel, etc. Los mine rales no m etálicos que suelen encontrarse en dichas menas son, 202
-además dcJ cuarzo y la calcita. los distin to s carbonatos. la barita (B aS 04). la fluorita (CaF.). etc. Al oxidarse en el proceso de la m eteorización quím ica de los yacim ientos, la galena se cubre de una corteza do an glesita (PbS()4). que, em pezando por la superficie, se v a tran sfo rm an d o en cerusita (), al objeto de fabricar diferentes preparados a baso del plomo, en particular, pinturas (albayalde, minio, am arillo de crom o, e t c . ) y barniz de alfarero. lín el proceso de fundición no extraen, adem ás del plomo, consi derables cantidades de plata, así como, a veces, bism uto. 3.
I>li LA ESI ALHltlTA 0 IILKNDA
Figuran en esto grupo los minórales dim orfos dol tipo AX, que cristalizan on el sistem a cúbico y oxagonal (en las estru c tu ras cris talinas del tipo de la CHÍalerita y de la w urtzita con coordinación 203
te tra é d ric a de los iones). E xam inarem os tam b ién aquí el sulfuro de m ercurio (cina brio), que tiene afinidad con cl grupo de la esfalerita por algunas de sus propieda des, pero se distingue sustancialm ente por la e stru c tu ra cristalina. ESFALERITA OBLEADA - ZnS. El nom bre procede de la palab ra griega “ sfaleros” , engañoso, debido, por lo visto, a sus caracteres externos, com pletam ente distintos de los sulfuros com entes de me tales. V ariedades: cleiofana, variedad de color claro o incolora (casi sin im purezas); marmatita, variedad negra ferrosa de la esfalerita; przibramita, rica en cadmio (Cd h asta el 5%). Composición química. Zn 67,1% , S 32,9%. La im pureza más común es Fe (hasta el 2 0 % ); tales variedades acusan al microscopio minúsculas inclusiones de pirrotita(F eS ) como producto d é la disgre gación de la disolución sólida. A veces se encuentra en form a de iguales inclusiones la calcopirita (CuFeS2) y de vez en cuando estannita (Cu2FeSnS4), lo que explica la presencia de cobre y estaño en la esfale rita. Con frecuencia se encuentran como mezclas isom orfas: Cd (comúnm ente h asta unas décimas partes del uno por ciento), In (hasta unas centésimas partes del uno por ciento), Ca, Mn, Hg, etc. Cristaliza en el sistema cúbico: c. s. hexatetraédrica %L\4L3QP. G.e. F43m (^’d)- tto = 8,40. La estructura cristalina se distingue por una densidad m áxim a de tres capas (cúbica) de los aniones del azu fre. Los cationes de zinc ocupan la mitad de los huecos tetraédricoH entre los anio nes. La estru ctu rase parece a la del dia-
h’ig . 9 4 . K tilm u U im « ria U tlin a jln la OHfulurilu. .-V — (1is[msimi'ji! Mr lus cn n lro n <1« lus lunes ile /.loo (circulo» m wros) y ‘1 ¡mifri; (ülnuikm cia ro n )- li — la m ism a e s tr u c tu r a repreticnladu bujo la form a de letra«M|roB d e n tro d r oadu u n o d e lo s oualtfH se d ls p u w n lo» centro* de lo» loiie* de azu fre; O — la e nlructur» crlaU lln.i liiv o r n la iia p o r m ed io ó** esfera».
204
Fi>:. 9 5 . C r i s t a l e s t e t r n ó d r ic o s d e e s fn lc rita .
m an te, con la ú nica d iferencia de que los cen tro s d e los cubos p e queños e stán ocupados p o r áto m o s (iones) d istin to s d e los q u e se hallan en los v értices y los centros d e las caras del cubo g ra n d e. Com o se m u estra en la fig. 94. en to rn o de ca d a ion d e S se d isp o n en en los v értices del te tra e d ro c u a tro iones de zinc. L a célu la e le m e n ta l re p re s e n ta d a en estos d ib u jo s en c ie rra cuat ro iones de az u fre , quo o c u p an los cen tro s de la m ita d de los pequeños cubos, lis s in to m á tic o que to d o s esto s te tra e d ro s se o rie n ta n do la m ism a m an era, lo quo d a lu g ar, en c o n ju n to , a la sim e tría del te tra e d ro y no dol cubo. A d iferen cia del d ia m a n te , el clivaje en los cristales do e s fa le rita no p a sa p o r los p lan o s del o ctae d ro , sino por los del ro m b odocaodro {1 1 0 }, y a que e sta s redes p lan as contienen al m ism o tiem p o iones de Zn y de S en iguales c a n tid a d e s (pág. 8 8 ). Aspecto de los cristales. Son frecuentes los cristales bien fo rm a dos, en cav id ad es de d ru sa s. lil asp ecto m ás com ún es ol ilo t e t r a e dros (fig. 95), ad e m á s las fo rm a s positivas y n egativa* so d is tin g u en a m enudo p o r el c a rá c te r del brillo y las figuras d e d ec ap ad o . A veces p red o m in an las c a ra s {1 1 0 } y los cristales a d q u ie re n un a s p ecto dodecaédrico. Son fre c u e n te s l¡us m aclas según (1 I I). A gre gados. L as m asas c o m p a c ta s se disi inguon por u n a est n iet u ra l'anoroeristaliR a, de fácil id en tificació n , debido al p ro n u n c ia d o cliv aje en los granos. M enos raro s son los riñones. El color d e la e sfa le rita es, por lo com ún, p ard o o m a rró n : fre cu e n te m en te, negro ( m a r m a tita ) ; ra ra s veces, am arillo, rojizo « v e r dusco. Se conocen v a rie d a d e s a b s o lu ta m e n te incoloras (cloiofana). * rL a ra y a es b lan ca o d e c la ro » m atices am arillo s o p ard o s. I,as v a rie dad es ricas en hierre, d a n u n a r a v a m arró n , lil brillo es a d a m a n tin o . 101 índice do refracción a la luz de N a es 2,'M. Durozu 3 —4. M usíante frágil. Clivaje p erfec to según {1 1 **}. I'oso específico 3,9 —4. O tras propiedades. No doja p asa r la oleetricid ad . Posee te rm o e le e tric id a d po lar. A lgunas v a rie d a d e s om iten fosforescencia d u ra n te el ro z a m ie n to o el q u e b ra n to . ('nructoroN d iagnósticos. Son típ ic o s los g ra n o s c rista lin o s de form a iso m étrica, con cliv aje según ol m m b o d o d eea o d ro , es decir, en seis direcciones c o rre sp o n d ie n te s a las red es p la n a s de la estrile t u r a fo rm ad as p o r los áto m o s de zinc y d e azu fro , listo es lo que d istin g u e las v arie d ad es ferrosas d e e sfa le rita , d e la w o lfra m ita (Ke, Mn) W 0 4, y la o n a rg ila (Cu 3 AsiS4), m uy p a re c id a s a ollas por oi oo205
Io rf la d u re z a , ol brillo y otros caracteres, pero en granos de aspecto p rism á tic o con clivaje en u n a dirección. Al so p lete decrepita, pero no se funde casi. E n la llam a o x id a n te en c a rb ó n d a u n a eflorescencia b lanca de óxido de zinc. E n B N O s c o n c e n tra d o se disuelve con desprendim iento de azufre. Origen y yacim ientos. L a m asa fu n d am en tal de los y ac im ien to s d e esfalerita, lo m ism o que de galena, a la que v a asociada casi siem p re, es de origen hidrotermal (v. galena). E n algunos y acim ien to s d e sulfuros se p re sen ta unida a la calcopirita. E n las condiciones exógenas se form a m uy ra ram en te. Se ha e n c o n tra d o en algunos yacim ientos de carbón. E n los procesos de oxidación, la esfalerita se descom pone con re la tiv a rapidez form ando sulfito de zinc, m uy soluble en el agua, d eb id o a lo cual, las zonas d e oxidación suelen ser m uy p obres en zinc (cfr. galena). Si las rocas del respaldo son calizas, se fo rm an en ellas acum ulaciones de sm ithsonita, carbonato de zinc. E n los y acim ientos de plom o y zinc, cuyos ejem plos se h a n ci ta d o m ás a rrib a (v. galena), la esfalerita suele ser m ucho m ás a b u n d a n te que la galena. E n algunos yacim ientos se en cu en tran drusas de cristales bien form ados de esfalerita con calcita, cuarzo y otros m inerales, como, p o r ejem plo, en los yacim ientos de Nagolny k riazh (U crania), etc. E n varios p u n to s se han encontrado interesantísim as form acio nes m etacoloides de esfalerita como riñones estriados c o n c én tri cos en las c a \ idades com prendidas en las calizas, asociadas a la galen a, la p irita , la m arcasita, la calcopirita, la calcita o la dolom ía. E n e stre c h a asociación con la calcopirita (casi sin galena) se o b serv a en los llam ados depósitos de p iritas de los U rales: en los y ac im ien to s d e Karpushinskoe, en el de la I I I Internacional, etc. L os y acim ientos ex tran jero s m ás interesantes en el aspecto m ine ralógico, son los siguientes: Pribram (C hecoslovaquia); m agnífico» cristale s en las cavidades de las dolom ías de Binnenthal (Suiza), los cristale s d e e sfalerita de m aravillosa tran sp a ren c ia d e los yacim ien to s d e Santander (en el n o rte de E spaña). Im p o rta n c ia práctica. L a esfalerita es la m ena p rin cip al de zin c. Al m ism o tiem p o que el zinc, se ex tra en de la esfalerita otros m e ta le s ra ro s y valiosos; Cd, In y Ga. D u r a n te la calcinación y fundición de las monas polim etálicas el Z nS, o x id án d o se en ZnO, se volatiliza en m edida considerable co n los gases que se desprenden. P o r eso suele recurrirse a la benefic ia c ió n p re v ia d e las m enas, separando las de plom o y las de z in c . E s ta s ú ltim as, después de la calcinación p re v ia en hornos es p e c ia le s con fin es d e oxidación del zinc, se som eten a u n a fundición r e d u c to r a e n re to r ta s cerradas con destilación del zinc. E l z in c m etálico , obtenido por sublim ación, no es puro y so e m p le a p a r a la fab ricació n de hierro galvanizado. L a refinación del
F ig .
96. E s tr u c tu ra
c r is ta lin a
d e
la
w u r t z it a .
zinc crudo se efectúa m ed ian te la elec trólisis. El zinc electrolítico se em plea en la fabricación de latón, bronce y otras aleaciones. Adem ás, la esfalerita se u sa en re ducidas cantidades p a ra la fabricación de blanco de zinc, pan tallas fluorescen tes, etc. E l cadmio, ex traído en lo fu n d am en tal ta m b ién d e las m enas de esfalerita, se em plea en galvanoplastia, p a ra re v e stir a rtíc u lo s de hierro y de acero, al objeto de protegerlos c o n tra la c o rro sió n ; en la fabricación de aleaciones de bajo p u n to de fusión, m ás íirm e s y m ás resistentes a las altas tem peraturas y al desg aste q u e d a s de b ab b itt, en cuya com posición e n tra en proporción co n sid erab le el estaño, m etal b astan te caro; en la fabricación de ac u m u la d o res, d e aparatos autom áticos p ara com batir incendios, etc. E l galio es un m etal que por sus propiedades re cu erd a en m u chos aspectos el alum inio; se funde a los 29°. fo rm a aleaciones con el alum inio, es líquido a la te m p e ra tu ra am b ie n te ; la te m p e r a tu ra de ebullición del galio, a diferencia del m ercurio, es m u y e le v a d a (1700 —2300°), lo que perm ite em plearlo en varios casos en lu g a r del mercurio p ara llenar los term óm etros y o tro s a p a ra to s d e p re ci sión. Las lám paras de galio d an u n a luz que se a p ro x im a a la del sol. E l indio, como m etal anticorrosivo se em plea p a ra re v e stir a r tículos metálicos, así como en la fabricación de reflectores y faros de automóviles. Los com puestos orgánicos del indio se em p lean en la lucha contra la tripanosom osis africana. W UltTZITA — ZnS. V ariedad: e ritro z in cita o w u rtz ita inanganífera (Zn, Mn)S. Composición quím ica. Lo mismo que en la esfa le rita . Suele contener u n a can tidad m ayor de cadm io. Cristaliza en el sistem a hexagonal; c.s. d ih cx ag o n a l-p iram id al L°(5P. G. e. C 6 »¿c(C0„). a0 = 3,798: c 0 = 0,23. L a e s tru c tu ra c rista lina se distingue por su densidad m áxim a hexagonal (de dos capas) de los aniones de azufre (fig. 96)1. Los catio n es de zinc, lo m ism o que en la estru ctu ra de la esfalerita, o cu p a n la m ita d d e los huecos tetraédricos. L a proxim idad de las e s tru c tu ra s cristalin as do estos minerales condiciona la afinidad de u n a serio de p ropiedades físi cas (peso específico, dureza, color, etc.). L a d iferen cia sustancial de ' U l t i m a m e n t e s e lm n d e t e r m i n a d o m o d if i c a c i o n e s n atiiralo s m u y rn ra s d e w u r t z i t a c o n d o n a id a d e a m á x i m a s d e e m p a q u e d o 4 , (i y 15 c a p a s .
207
lii w u rtz ita consiste, naturalm ente, en la anisotropía ó p tica y la fo rm a de los cristales. Aspecto (le los cristales. P iram idal, ta b u la r o de co lum nas bajas. 101 color varía, lo mismo que en la esfalerita. según las im p u re zas d e Fe, desde el claro h asta el pardo y el negro. La raya tam b ién cam bia, resp ectiv am ente desde la incolora h asta la p arda. El brillo en ad am an tin o . D ureza 3,5 —4. Es frágil. Clivaje bueno según {1120} e im p e r fecto según {0001}. Peso específico 4,0 —4,1. ('a ra d o re s diagnósticos. En las masas com pactas no se d is tin guí; de la esfalerita. Su anisotropía óptica sólo puede establecerse al m icroscopio. P o r su conducta ante el soplete y ios ácidos no se d is ting u e de la esfalerita. Origen y yacim ientos. Es un m ineral relativ am en te raro. En algunos yacim ientos hidroterm ales, form ados a b ajas te m p e ra tu ras, se en c u en tra ju n tam en te con la esfalerita. En la URSS se encuentra ju n tam en te con la esfalerita en alg u nos yacim ientos de los Urales. E n tre los dem ás yacim ientos revisten m ayor interés m ineraló gico los siguientes: las variedades m etacoloideas concóntrico-zonales d (5 Pribrarri (Checoslovaquia); los cristales piram idales bien fo r m ados del yacim iento de Bulle (M ontana, E E .U U .), O ntro y P oIohí (Jiolivia), etc. No tiene im portancia práctica propia. <» KKKNOCKITA — OdS. Mineral raro. El contenido de C d llega al 77% . A veces contiene indio. Cristaliza en el sistem a hexagonal; c.s. dihexagonal-piram idal. (i. el m ism o que en Ja w urtzita, a0 = 4,142; c0 = 6,724. U ltim am en te se h a descubierto u n a m odificación cúbica de di cho com puesto, denom inada haioleíla. Los cristales pequeños y raros tienen form a de tonel o de p irá m ides agudas. Lo más común es encontrarse en form a de eflores cencias pu lv eru lentas y terrosas. ('olor am arillo, am arillo-anaranjado, n aran ja oscuro. L a raya v aría entre, el am arillo naran ja y rojo bermejo. Ilrillo ,a d am an tin o . D ureza 3 —3,5. Es frágil. Clivaje, bueno según ( 11 20}. J’eso específico 4,0 —5,0. C aracteres diagnósticos. Se diferencia de los m inerales parecidos, com o el o ro p im ente (As2S3),el rejalgar (AsS)y la w ulfenita (PbM.oO,,) p o r hu c o n d u c ta al soplete (al calcinarse m ucho con carb o n ato d e sodio d a u n a eflorescencia rojo p ard a de CdO). Al disolverse en ác id o s d esp ren do un intenso olor a H 2S. La reacción al cadm io se e f e c tú a con u n a disolución alcohólica de difenilcarbuzida en papel d e filtro . O rigen y yacim ientos. Se observa en asociación a la esfalerita cftd n iífo ra y la w urtzita. 208
Se ha encontrado en la zona de oxi dación de varios yacim ientos: (K azajstnn Central), G ainaj-K an. K anSay. Ubisorbuj (Asia Central). Se ha visto en forma de minúsculos cristales en los huecos de calcopiritas y de galena en los dej Mijitos de pii’itas de Sibaevski (Sur de F ig . 97. C r is ta l «.lo los l'rales), por lo visto, como m ineral c in a b r io . exógeno. E ntre los yacim ientos extranjeros merecen ser m encionados los siguientes: Pribram (Checoslovaquia). FrccdensviUe (Pensilvania, E E .U U .), etc. En lo que se refiere al em pleo del cadmio véase esfalerita. CINAB1M0 — HgS. Se supone que el nom bre procede de la In d ia, donde así se denom ina la resina r o j a y la "san g re de drag ó n ”. L a m odificación cúbica HgS se denom ina melachwbañta. Composición quím ica. Hg, 86,2% ; S, F ig . 98. M acla $) o C3o2(Z)!j). aa = 4,1(5; c0 = 9.54. U struetura cristalina hexagonal. E n con ju n to puede considerarse com o la estru ctu ra deform ada de NaCl con el m im en) de coordinación 6 (lo mismo p ara H g que p ara S). L a p a rtic u la rid a d de la e s tru c tu ra cristalina consiste en las continua* endonas espirales S — Mg — —S, que se distinguen por enlaces envalentes e n tre los iones y se extienden paralelam ente al eje e (siguiendo el eje helicoidal derecho e izquierdo), lo que se refleja en la p ro n u n c ia d a ca p acid ad de rotación del plano de polarización. K1 en la c e m enos firm e entre, estas cadenas condiciona el clivaje exacto según (-1 p rism a {I(t!(>}. Aspecto de los cristales, líl cinabrio se e n c u e n tra en pequeños cristales tabulares gruesos sogún (0 0 0 1 ) o cristales rom boédricos con las caras según {1011}, {2025}, etc., (fig. !>7), a veces con caras de trapeoioedro. Las maclas t ípicas son do (0001) (fig. 08). A grega dos. Se encuentra con m ucha m ás frecuencia oii fo rm a de granos irregulares em potrados, a veces, en m asas co m p ac tas, así com o en forma de eflorescencias y polvo. La llam ad a “ m ena p a rd a " consta de masas criptocrisfalinas (¡on m uchas im purezas terro sas y orgánicas. ( olor rojo, a veces con un rellejo gris de plom o. La ra y a o n roja. Kl Itríllo, sem im etálico intenso. Ks se m itra n sp a re n te . 14 -
13024
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D u reza 2 — 2 ,5 . Es frágil. Clivaje b asta n te bueno según {1010}.
Peso específico, 8 ,09. Otras propiedades. A diferencia de la m etacin a b a r ita , el cin ab rio no es conductor de electricidad. C aracteres diagnósticos. Se id en tifica con relativa facilidad por el co lo r rojo, la b a ja dureza, el alto peso esp ecífico y la con d u cta al so p le te . S e su b lim a to ta lm en te al so p lete en el carbón. L a evaporación co m ie n z a a los 200°. Al calentarse en tu b o cerrado form a un su b lim a d o negro integrado en parte por H gS y en parte por el m ercurio m etálico, así com o por una eflorescen cia de azufre. A l ca len tarse en tu b o abierto, es decir, en presencia de oxígen o, se form a m ercurio m etálico, que se precipita en las paredes frías del tu b o en form a d e pequeños glóbulos, con arreglo a la reacción: H gS + 0 2 = H g + S 0 2. E n ella se basan los m étodos industriales de ob ten ció n del mercurio. Se disu elve en el agua regia. E l cloro descom pone en general el cinabrio. Se d escom pone en las disolucion es de sulfuros cáu sticos alcalinos; el H N 0 3 y el H 2S 0 4 no lo atacan. Origen y yacim ien tos. Los yacim ien to s de cinabrio son e x c lu siv a m en te de origen hidrotermal, form ados a bajas tem peraturas. Se conocen casos de precipitación del cinabrio a partir d e calien tes d isolu ciones alcalinas que salen a la superficie de la tierra (com o, por ejem plo, los m anantiales de S team b oat, en N ev a d a , y SulphurB a n k , en California, en E E .U U .). Se en cuentran asociados al cin a b r io : con frecuencia la a n tim on ita ( S h ^ ) , la p irita, con m enos frecuen cia el m ispíquel (FeA sS), el rejalgar (AsS), a v eces la esfalerita, la calcopirita, etc. E n tre los m inerales no m etálicos que acom pañ an al cinabrio suelen figurar el cuarzo, la calcita, la flu o rita , la barita, a v eces el y eso , etc. E n las zon a s de oxidación de los y a cim ien to s d e m ercurio se encu en tran en calidad d e m inerales secundarios: m etacin ab arita, en fo rm a de películas n eg ra s; el m ercurio n a tiv o y a veces cloruros d e m ercurio. E n general, el cinabrio, a diferencia de m uchos otros su lfu ros, es b asta n te estab le en loe m edios o xid an tes. E llo es ca u sa de su presencia frecuente en los aluviones, donde se capta, m erced a su elevad o peso específico, durante el lavad o de Jos con cen tra d o s pesados. ' E l y a c im ie n to más im portante de la U R SS es el de Ni/citovka (a tres km d e la estación del m ism o nom bre, del ferrocarril del n o r te d el D o n e ts). A quí se encuentra en form a de im pregnaciones y v e ta s a so cia d o al cuarzo, la an tim on ita, el m ispíquel y , a veces, a la p irita , p rin cip alm en te en areniscas. S e co n o cen varios yacim ien tos pequeños en el Cáncano, de lo s c u a le s ofrecen interés m ineralógico el de I/ideehlcp, donde el c in a b rio v a asociad o al rejalgar AsS de color rojo vivo. Y a c im ie n to s de m ás im portancia se han descubierto en A sia C en tra l, p rin cip a lm en te a lo largo de las estribaciones septen-
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trien ales de las sierras de Alai y de T u rk e s tá n : los de J a id a rk á n r C hauvai. etc. E l cinabrio se e n c u e n tra aq u í asociado al cuarzo, la a n tim o n ita . Ja flu o rita , la calcita, la b a rita y o tro s m inerales en form a de pequeños granos en las brechas m in eralizad as. De los yacim ientos ex tra n je ro s son m uy fam osos los de A lm a d én (E sp aña), I d ñ a (Y ugoslavia). Im p o rtan cia práctica. Es casi la única fu e n te p a r a la o b tención del m ercurio. E l m ercurio n ativ o es re la tiv a m e n te ra ro . E l m er curio se em plea p rin cip alm en te p a ra a m a lg a m a r cl oro al ex tra e rlo de rocas prim arias, p a ra la fabricación de p ro d u c to s quím icos, de fu lm in ato de m ercurio Hg(CNO ), su stan cia que e sta lla por percusión, v en los a p a ra to s físicos. 4. GRUPO D E LA PIR R O TITA Son los com puestos de m etales del g ru p o Vi II del s is te m a periódico de los elem entos (en p a rtic u la r F e, Ni y Co) con S. As y Sb con la fó rm u la general A X (o sim ilares). A quí ex am in arem os los m inerales sig u ien tes: la p irro tita , la niquelina, la m illerita y la p e n tla n d ita . PIR R O T IT A — F e 1-AS (las m ás de las veces a- = 0,1 —0.2)., P o r lo com ún su fó rm u la es FeS. El no m b re procede do la p a la b ra griega “ p y ro s” , fuego. Composición quím ica. E n com paración con la fó rm u la FeS se observa siem pre un “ exceso” de a z u fre : en lu g ar dol 36,4% llega h a s ta el 39— 40%. A veces contiene im p u rezas on cant id ad es insig n ifica n te s: Cu, Ni, Co, ra ra m e n te Mn, Zn, ote., (los p rim ero s tro s m etales se deben principalm ente a las inclusiones do c a lc o p irita y p e n tlan d ita). C ristaliza en el sistem a h e x a g o n a l; c.s. b ih ex ag o n a l-b ip iram idal L%L*-iPC. E s ta m odificación es esta b le a te m p e ra tu ra s inferiores a 138°C. G. e. CQjinmc {D\h). o# = (5,872; c0 = 11,444 (con a u m en to de x crece el valor do c )1. L a e s tru c tu ra c rista lin a de la p irro tita es hexagonal, del tip o de la n iq u elin a (v. m ás ad elan te). Como m u estran las investigaciones m o n tg o n o m ó tricas, el exceso do azufre (con relación a la fó rm u la FeS) no puedo a trib u irse a que grandes iones co m p lem en tario s d e S*~ e n tre n en no se sabe qué in terv alo s do la e s tru c tu r a c rista lin a de la p irro tita , y a quo p a ra ello no dispono d e huecos d e ta m a ñ o s correspondientes. C abe su p o n er u n a do d o s: o los iones do S* su stitu y e n p arcialm ente a los iones do h ierro, o ol núm ero de aniones S2- pernianoco co n stan te, poro en la red algunos lugares do los cationes de P'o quedan libros. La solución de ost.o problem a se 1 Jín ol ynuim ionto do Tksion (Suooia) ho h a e n c o n tra d o u n a m o d i ficación inonoulíniou do la p ir r o tita (0 -p irro titft); a0 — 6,030; ” 3,427; r» ™ 5,080; fl «» 80°38'. So onouentru. ju n to co n la p ir r o tita oorrlonto.
I" i " . 0 0 . L a s c u r v a ? s e ñ a l a n lo s p e s o s e s p e c ífic o s c a lc u la d o s . L o s c í r c u l o s r e p r e s e n t a n lo s p e s o s e s p e c ífic o s e s ta b le c id o s e n r e a lid a d e n la p ir r o tita .
Tanto por ciento atómico de S
logró m ed ian te la confrontación de los pesos específicos calculados p a ra am b as v arian tes. En la fig. 09 están representadas dos c u rv a s : la su p erior m uestra los valores de los pesos específicos calcu lad o s p a ra cl caso de que los iones de S su stitu y a n p arcial m en te los de Fe; la inferior es p ara la o tra variante, cuando u n a p a rte d e los lugares de los iones de Fe queda libre; los circulitos re p re se n ta n los valores de los pesos específicos de las variedades d e jd rro tita ex isten tes en la naturaleza. Al com pararse estos d a to s se ve claram en te que la segunda suposición es ju sta. E n e ste caso cabe a d m itir que, para apagar la carga negativa general d e los aniones de 8 2~, u n a p arte de los iones de Fe no debe tener c a rg a p o sitiv a bivalente, sino trivalente. E sto se ha visto confir m ad o por delicados análisis químicos. A specto de los cristales. lOn general, los cristales son raros. T ien e n u n a fo rm a tab u lar, menos frecuente es la form a colum nar o p iram id al (figs. 10 0 y 1 0 1 ), siendo más comunes las caras de p in aco id e {0 0 0 1 }, de prism a {1 0 1 0 }, de bipirám ides {1 0 Í 1 }, {2 0 2 1 }, e tc. L as m aclas son raras según (1011). Se encuentra por lo co m ú n en m asas com pactas o en form a de granos irregulares im p reg n ad o s. 101 color de la p irro tita es bronce amarillo oscuro con reflejo p a rd o . L a ra y a es gris oscura. 101 brillo, metálico. D u reza 4. B astíante frágil. Clivaje im perfecto según {1 0 1 0 }. A d e m á s se o b serva exfoliación según {0001}. Peso especifico 4,58 — 4,70. O tras propiedades. I0s m agnética, pero no siempre. 101 ferro m ag n o tism o se m anifiesta en las variedades más ricas en a z u fre . E s b u e n a conductora de la electricidad. C aracteres diagnósticos. Son sintom áticos el color y las pro p ie d a d e s m ag n éticas frecuentes. Se fu n d e al soplote form ando una m asa m agnética negra. Se d e sc o m p o n e difícilm ente en H N 0 3 y HC1, lo que la distingue m u c h o d e la tr o ilita (F(eS). 212
Origen y yacim ientos. E n casos re la ti 0001 vam ente raros es un m ineral de alta te m pera tu r a . Su form ación, lo m ism o que la tofo de la p irita (FeS; ). no depende ta n to de la tem p eratu ra como de la concentración F ig . 100. C rista l t-tibultir de iones del azufre en las disoluciones: d e p ir r o tita . cuando se dan altas concentraciones de S2 -, el hierro se separa en form a de disu l furo (FeS2), cuando la concentración es baja se form a el m onosulfuro (FeS). L a p irro tita se halla casi exclusiva m ente en yacim ientos endógenos y en diferentes tipos genetícós. 1. E sü T b áS tan tedifundida en las rocas eruptivas básicas, principalm ente en las noritas, a veces en los gabbrodiabasas. Aquí, é n tre la s aglom eraciones de sulfuros es el mineral principal, encontrándose en asociación con la p en tlan d ita y la calco p irita (yacim ientos de m enas de cobro y níquel). 2 . E n los yacim ientos de tipo m etasotita . mático de contacto form ar a veces consíderaBles aglomeraciones, principalm ente en la zona lim ítrofe con las calizas. E n paragénesis con ella en estos yacim ientos se encuentra a m enudo la calcopirita, la jú ritn , la m agnetita, la esfalerita negra, cl m ispíquel, a voces la casi terita (S n 0 2), la scheelita (CaWO.,), la calcita, ol cuarzo, ote. Todos estos minerales se constituyen en u n a lase m ás ta r d ía dol proceso de form ación de los skarn. E n la U llS S m erecen m en cio n a r se los yacim ientos m etasom áticos de co n tac to (lo Bn^hmacovskoe. y de Bogoslmvskoe en el grupo de m inas do T u rin sk (on el n o rte do los Urales). 3. E n varios yacim ientos hidroterm ales t í picos so oiioiionlgiL. asociada a la esfalerita, la galona, la calco p irita, la ca site rita , cl Qnspíquoi, los oloritos do hierro, lo s ca rb o n ato s, ote. lín tro ellos? la p irro tita figura ontro los m inerales m ás tard ío s. E n los huecos de drusas so observan cristales bion form ados sobro los do minerales formados anteriorm ente, com o la esfalerita, el euar/.o, la calcita, etc. 'I. Huras veces se encuentran concreciones de p irro tita on formaciones sedim entarias asociada a la sid e rita (en ol yacim iento do mineral do hierro do K erch), así com o on ganglios do fosforitas. Kn el proceso do m eteorización on la zo n a de oxidación os ol sulfuro <|U0 se descompone más filcilmonte. Al principio so form a ('I sidiato ferroso II, el cual, en presencia do oxígeno, so tran sfo rm a 213
O As F ig . 102. E s tr u c tu r a c ris ta lin a d e la n iq u e lin a . \ — lugares di: n ilft los cen tro s (le los áto m o s de n íq u el y de a rs é n ic o ; li — la e s tru c tu ra cristalin a rep re sen tad a por m edio de esferas.
« n su lfa to férrico III. E s te ú ltim o , a l hid rolizarsc, d a lu g a r a h id róxid os in solub les de hierro (lim o n ita ) y d e sp r e n d e á c id o sulfúrico libre, el cual se disuelve. Im p o rtan cia práctica. Los d ep ósitos de m in era les de p ir r o tita que no con ten gan otros m inerales m eta lífero s tie n e n p o c a im p o rtan cia industrial. Com o m ateria prim a p ara la p r o d u c c ió n d e ácido sulfúrico esto s m inerales son m uy in feriores a la s p ir ita s, y a q ue su con ten id o de azufre no su ele p asar d el 3 0 — 3 2 % , m ie n tras que en las piritas llega al 45 —50% .
NIQUELINA - Ni As. Composición quím ica. Ni 4 3 ,9 % ; As 5 6 ,1 % . Im p u re z a s ; F e (h a s ta el 2,7% ), S (hasta el 5% ), a veces Sb y Co. L as g ra n d e s v ariacio n es de la com posición d e la n iq u elin a, o b s e rv a d a s con g ra n frecuencia, se deben a las m ezclas d e o tro s m in era le s v isib le s al m icroscopio. 0 r¡Htul¡zu en el sintem a h ex a g o n al; c.s. d ih e x a g o n a l-b ip ira m id a l L 9Qfj*lP(J. tí. o. C ñ/m m c (D^h). a 0 = 3,010; c0 = 5,020. E s tru c tu ra c rista lin a . H exagonal con densidad m áx im a d e e m p a q u e d e los áto m o s do arsénico, llenándose todos lo» huecos o c ta é d ric o s con ¿ to m o s d e níquel. P uede obtenerse de la h exagonal c u a n d o seis ¿ to m o s do níquel se disponen en to rn o del ¿ to m o de a rsé n ic o cu p rism a trig o n a l, m ientras (pie cad a ¿tom o d e níquel se v e c e rc a d o d e sois ¿ to m o s de arsénico en octaedro. A dem ás, c a d a ¿ to m o do a rsé n ic o so a c erc a a doB átom os do níquel (situ ad o s v e rtic a l mentí*.), quo so n ta m b ié n sus vecinos más próxim os. Así se e x p lic a quo «mi las e s tru c tu r a s cristal i nafi do dicho tip o los enlaces d e los á to m o s p re s e n te n , en p arto , un ca rác te r do enlaces iónicos y, en p a rte , m e tá lic o s; ello influye no sólo en el in crem en to de u n as p ro p ied a 214
Mu
des, como, por ejem plo, la capacidad de reflexión, la c o n d u c tib ili d ad eléctrica, etc., sino en la aparioión d e c ie r ta in e s ta b ilid a d de la composición de los m inerales que se c ristaliza n en e s tru c tu ra s de este tipo. Aspecto de los cristales. Los cristales son m u y raro s y , ad e m á s, en form as m uy indefinidas, con caras p re d o m in a n te s sogún {1 0 1 0 }. Suele encontrarse en m asas com pactas, fo rm an d o riñones, etc. El color de la niquelina es rojo de cobro. L a ra y a es p ard o negra, el brillo, m etálico. _ Dureza 5. Es frágil. Clivaje im perfecto según {1 0 1 0 }. Peso especifico 7,6 —7,8. Es buena con d u cto ra de la e lec tricid ad . Caracteres diagnósticos. Son m uy característico s el color p á lid o rojo de cobre y el brillo m etálico. Se funde ai sopleto en carbón, form ando g ranos b rillan tos y frágiles y desprendiendo un intenso olor a ajo. Al c a le n ta rse m u ch o en tubo cerrado form a en las paredes frías espejo do arsénico. L a disolución en H N O , tiene un color de m anzana v erd e; al a ñ a d irse amoníaco la disolución adquiere un color azul. Con d im ctilg lio x im a d a un denso precipitado de color rosa. Origen y yacim ientos. Las más do las veoos so e n c u e n tra en filones hidrotermales, a veces en cantidades considerables en fo rm a de impregnaciones o de m asas com pactas. E n paragénesis con ella suelen encontrarse diarseniuros do níquel: clo an tita, n u n m elsb ergita, a veces bism uto nativo, p la ta n ativ a, etc. E n el proceso de m eteorización se form a, a c u e n ta do la n iq u e lina, la an nabergita Ni3[A s0 4]2 -811,0, m ineral de color vordo vivo. E n la Unión Soviética, los hallazgos m ás in tere sa n tes d e n iq u e lina pertenecen al yacim iento de oro do B erikuí (Siberia Oeoidental). Ju n to con otros arseniuros do níquel (ram m elsborgita, gersdorfita, etc.) se ha observado on m asas com pactas fo rm a n d o nidos irregulares en vetas de carbonatos. E n tre los yacim ientos oxtranjoros m erecen m encionarse los filones hidroterm ales de los Montes Metalíferos (Sajonia) de la lla m ada formación cobalto — níquel — p la ta con b ism u to n a tiv o (tipo Schneoberg) y el famoso yacim iento Gobalt do O n ta rio (C ana dá). Aquí so observa asociada a los sulfuros y arsoniuros de níquel V do cobalto, así como con p la ta n a tiv a y otro» m inórales. Importancia práctica. Las m enas niquoliníferas, cu an d o se h a llan ('ii grandes aglomeraciones, pueden ten er im port ancia, indus trial. MILUS RITA - NiS. Composición química. Ni (14,7%; S 3 5 , 3 % . Im purezas; (lumia el 1—2%), Co (hasta el 0,5% ), Cu (h a sta ol 1%). Cristaliza en el síntoma trigonal; e.s. (litrigonal-osealonoédrica LftlSWPO. O.e. d) o ■an - (»,«<>; r„ 3 , ir».
E s t r u c t u r a c r i s t a l i n a . Se d istin g u e de la e s tru c tu r a de la y d o la m o d ificació n a rtific ia l NiS (tip o de n iq u e lin a con nú m ero de
c o o rd in a c ió n 6 ). L a e s tru c tu r a d e esta m odificación con el nú m ero d e co o rd in a c ió n 5 (in term ed io e n tre la m odificación de a lta te m p e r a t u r a d e NiS y la p e n tla n d ita ) es m u y com pleja. N o v am o s a d e te n e r n o s e n su descripción. A specto de los cristales. P o r lo com ún, los cristale s tie n e n fo r m a a c ic u la r con gruesas estría s longitudinales. A gregados. Se e n c u e n tr a fre c u e n te m e n te en agregados capilares radiales. P o r e so s e lla m a b a a n te s p irita capilar. E l color de la m illerita es am arillo de la tó n , a veces con reflejo irisad o . L a ra y a es verde-negra, el brillo, m etálico in ten so . D u reza 3 —4. Es frágil. Los cristales capilares son algo e lá s ti cos. Clivaje b u en o según {1011} y {0112}. Peso específico 5,2 —5,6. O tras propiedades. E s b u en a co n d u c to ra de electricid ad . C aracteres diagnósticos. Son m uy sin to m á tic as las fo rm a s a c ic u lares, m u y frecu entes, y los agregados radiales de color am arillo de la tó n . Suele ser m uy difícil de id en tificarla cuando se e n c u e n tra en g ra n o s o m asas d e fo rm as irregulares, sin co m p ro b a r p o r v ía q u í m ica el co n ten ido d e níquel y de azufre. Se fu n d e al soplete en carbón, form ando régulo b rilla n te hirv ien te. E n la llam a re d u c to ra da, en fin, u n a m asa d en sa m e tá lic a d e n íq u el d éb ilm en te m agnética. Se disuelve en H N 0 3 y a g u a regia, d a n d o a la disolución u n color v erd e (en este caso debido al n íquel), d e sp ren d ien d o azufre. Se observa u n a reacción m u y c a ra c te rís tic a al n íq u el con dim etilglioxim a. Origen y yacim ientos. P ertenece a los m inerales raro s en la n a tu ra le z a y , en la m ayoría de los casos, es u n a form ación típ ic a d e origen hidrotermal. A veces se en c u en tra en los yacim ientos de sulfuros de cobre y n íq u el com o m ineral h idroterm al p osterior form ado a c u e n ta de la p e n tla n d ita . E n los filones típicos hidroterm ales, sus aglom eraciones suelen ir aso c ia d as a o tro s m inerales de níquel y cobalto, rep resen tad o s p rin c ip a lm e n te por los com puestos de azufre y d e arsénico. E n ta le s casos suele hallarse en agregados radiales en paragénesis con la iin n e íta , la g ersdorfita, la galena, la flu o rita, la calcita, el c u a r zo , etc. E n te rrito rio soviético tienen im p o rtan cia m ineralógica los h a lla z g o s en la zo n a del yacim iento de oro de B erezovski en fo rm a d e a g re g a d o s radiales o en haces en las delgadas v etas de c a rb o n a to s (ro cas u ltrab á sic as hidroterm ales m odificadas). E n t r e los y acim ientos extranjeros, los m ás fam osos son los de lo s M o n tes M etalíferos (Sajonia), en p artic u la r, los de Freiberg, Schneeberg, e tc ., do n d e la m illerita v a asociada a o tro s sulfuros de n íq u el v c o b a lto , así como a la galena, la calcita, la flu o rita, etc.
ISe conocen agregados m icrorradiales de m ille rita en Ja m ina carb ó n de K la d n o (C hecoslovaquia). I m p o rta n c ia p rá c tic a . E s uno de los m in erales m ás ricos níquel y ofrece in d u d ab le in teré s p a ra la in d u s tria d e m etales ferrosos, incluso cuando se h alla en ra ra s im p reg n a cio n es en roca o en la m ena, sobre to d o si v a asociado a o tro s m in erales níquel o d e cobalto.
de en no la de
P E N T L A N D IT A - (F e , N i)9S8. C om posición q u ím ic a . V ariable. L a p ro p o rció n e n tre F e y Ni
suele ser de 1 : 1. C ontiene siem pre c ie rta c a n tid a d d e c o b a lto (del 0,4 al 2,5% y m ás) com o m ezcla iso m o rfa del níquel. C rista liza en el sistem a cúbico; c.s. h e x a o c ta é d ric a '¿ L '-iL ltiL 2 9PC . G.e. F m S m (0%). a0 = 10,02. No se lia e n c o n tra d o e n c r is ta les b ien form ados en la n atu ra leza . E n fo rm a d e g ra n o s irre g u la res e inclusiones e stá difundido en Jas m enas d e p ir r o tita d e los y acim ien to s m agm áticos del tip o de S u d b u rv . E s tr u c tu r a c r is ta lin a . L os aniones de azufre form an u n e m p aq u e cúbico d e m á x im a d en sid ad . Los cationes de hierro y m'quel o cu p an en lo fu n d a m e n ta l la m ita d d e los liuecos te tra é d ric o s (por el n ú m ero d e los a n io nes del azufre), m ien tras que los o tro s (en co n so n an cia con la fó r m u la quím ica) ocu p an u n a o c ta v a p a rte de los liuecos o ctaé d rico s. E l co lo r de la p e n tla n d ita es bronce-am arillo, algo m ás claro que el de la p irro tita . L a ra y a n e g ra -v e rd u sc a ; el b rillo , m etálico . D ureza 3 —4. Es frágil. Clivaje bueno según el o c ta e d ro {111}. Peso específico 4,5 —5. O tras propiedades. N o posee p ro p ie d a d e s m ag n éticas, es b u en a co n d u cto ra de electricidad. Caracteres diagnósticos. Es e x tre m a m e n te difícil id e n tific a r la p e n tla n d ita p o r v ía m acroscópica, y a que suele e n c o n tra rs e en fo rm a de m inúsculas concreciones e n tre la m asa d e p irro tita . U n icam en te los granos grandes pu ed en reconocerse p o r su m atiz algo m ás claro que el de Ja p irro tita y p o r el b u en clivaje. Se fu n d e al soplete, form ando u n a b o lita n e g ra m a g n é tic a . E l HJST03 la disuelve tiñiéndose de verde. L a ad ició n de N H 4O H p ro voca la aparición de un p re cip ita d o p a rd o de h id ró x id o de hierro. Con dim etilglioxim a d a u n a reacción a c e n tu a d a al níquel. Origen y yacim ientos. Se e n c u e n tra casi siem p re en asociación p arag en é tic a con la p irro tita y la c a lc o p irita , p ero sólo en aquellos sulfuros que tienen relación g en ética con ro cas e ru p tiv a s b ásicas y u ltrab ásicas (gabbro-noritas, p e rid o tita s , etc). L a p arag én e sis de estos tres m inerales en dichas rocas es t a n s in to m á tic a que b a s ta estab lecer Ja p resencia de los m inerales d e fácil id en tificació n , com o la p irro tita , y la calcopirita, p a ra te n e r la se g u rid a d d e que al m icroscopio se d escu b rirá ta m b ié n la p e n tla n d ita , de gran im p o r ta n c ia in d u strial. T am b ién se e n c u e n tra n en p eq u eñ as c a n tid a d e s la m a g n e tita y los m inerales del p la tin o : e sp e rrilita PtA s», p latin o paladífero, cooperita P tS , b ra g g ita (P t, P d , Ni) S, etc.
E n la z o n a d e o x idación, a c u e n ta de los sulfuros de níquel se f o r m a ei s u lfa to d e níquel, soluble en el agua, ob serv ad o con fre c u e n c ia en las cav id ad es y en los m uros de las galerías en fo rm a de e s ta la c tita s v erd e-c la ras y cortezas cristalin as de N iS 0 4-71120 (m o re n o s ita ) o N iS 0 4*6H20 (ro etgersita). L o s y a c im ie n to s m ás im p o rta n te s de estas m enas, los de S u d b u ry, se h a lla n en el C a n ad á (cerca del lago O ntario). L os d epósitos se s itú a n en las p a rte s inferiores del m acizo m agm ático in te g ra d o fu n d a m e n ta lm e n te p o r rocas básicas (noritas, g ab b ro , etc.), en las ro c a s s u b y a c e n te s del com plejo m etam órfico. E sta s m enas c o n tie n en d el 1 al 5% de Ni, del 2 al 3% de Cu y m etales del g ru p o del p la tin o . Im p o rta n c ia práctica. L as m enas p en tlan d ífe ras son la fu e n te fu n d a m e n ta l de e x tra cció n de níquel. C erca del 90% de la p ro d u c ción m u n d ia l de níquel se e x tra e de las m enas de sulfuros de cobre y n íquel (p rin c ip a lm e n te en S udbury). A dem ás del níquel, de estas m en as se e x tra e n ta m b ién el cobalto, el cobre, m etales del g rupo del p la tin o y p eq u eñ as porciones de selenio y telurio. E l n íquel se em plea en la fabricación de in stru m e n to s especia les, d e v asijas, com o p a rte in te g ra n te de im p o rta n te s aleaciones (m etal b lan co o alpaca, acero al níquel, aleaciones con el cobre y el zin c p a r a re ó sta to s, m onedas, etc.), p a r a la o b tención d e com p u esto s d e n iquelado, etc. 5. G R U P O D E LA C A LC O PIR ITA
E n este g ru po describirem os los sulfuros com plejos d e Cu, F e y S n, la c a lc o p irita y la e sta n n ita , que cristaliza n e n el siste m a t e t r a g o n al. P o r su e s tru c tu ra c rista lin a son afines a la esfalerita, p ero p o r las p ro p ied ad es físicas se d istin g u en m ucho de ella. E n la esfa le r ita se en c u e n tra n , a veces, en fo rm a d e m inúsculas inclusiones co m o p ro d u c to s de la desintegración de u n a disolución lim ita d a só lid a , lo q u e puede deberse p recisam en te a la a fin id a d d e las e s tr u c tu r a s cristalinas, sobre to d o a a lta s te m p e ra tu ra s . L a esfale r ita , a su voz, com o p ro d u c to de la desintegración de disoluciones só lid as se o b se rv a tam b ién en la e sta n n ita . A q u í describirem os asim ism o la b o rn ita, sulfuro com plejo de c o b re y h ierro , quo por v arias propiedades su y as es afín a la cal c o p irita , con la que puede fo rm ar am plias m ezclas isom orfas (que so d e s in te g ra n al enfriarse), así com o la cu b a n ita . C A LC O PIR ITA — CuPeS2. El no m b re procede del griego “ c h á le o s ” , co b re y “ p y ro s” , fuego. S inónim o: p irita do cobro. Composición química. Cu 34,57% , F e 30,54% , S 34,0% . Los d a t o s d o los an á lisis quím icos suelen ser m uy próxim os a estas c ifra s. C o m o im p u re z a s se o bservan, a voces, c a n tid a d e s insignifi c a n te s d e A g , A n, etc.
Fig. 103. E s tru c tu ra cristalin a d e la calcopirita. A - disposición de ¡os centros de los átom os de cobre, hierro y azufre: B - la misma estru ctu ra represen ta d a por medio de tetraedros.
A
*
Cristaliza en el sistem a tetrag o n al; c.s. tetragonal-esoalf'noodrica L \ 2 m P . G.e. 142d (Dfi). a0 = 5,24; c0 = 10.30. a : c = = 1 : 1,9705. E stru ctu ra cristalina. Se distingue por mía red tetra g o n al relativam ente sencilla (fig. 103), próxim a a la cúbica. L a célula olem ental de la calcopirita parece constar de u n a célula do doble a ltu ra del tipo de la esfalerita (cfr. fig. 94). Lo m ismo quo on la esfalerita, cada ion de azufre está rodeado do cu a tro iones m e táli cos de cobre y hierro en los ángulos del tetraed ro , quo so disponen en cada hoja en un orden determ inado. Kn las hojas prim o ra y q uinta de cationes, es decir, en las caras inferior y su p erio r del prism a tetragonal (fig. 103, A), on los ángulos dol cu ad rad o , se d is ponen iones de Fe, en el medio, los do Cu. Kn la torcera h o ja (en el centro del prism a), al contrario, en los ángulos dol c u a d ra d o so hallan los iones de Cu y en su centro, los de Fe. Kn la se g u n d a y cu arta hojas, dos iones de Cu se cruzan con dos iones de Fe, con la particularidad de que bajo lo? cationes ele Cu do la seg u n d a h oja so disponen los iones de Fe y viceversa. T odas las agrupaciones to traédricas tienen la misma orientación, lo que condiciona la herniadría de los cristales. A diferencia de la esfalerita, la calc o p irita no os ' transparente, poseo un brillo m anifiestam ente m etálico y no tiene buen clivajo. Aspecto do los cristales. Los cristales son raros y sólo se en cu en tran en las cavidades do drusas. Lo más com ún os que sean de forma octaédrica con com binaciones {112} y {112} o tetra ó d rica (fig. 104), con monos frecuencia osoulonoédrioa, oto. Las caras dol tetraedro fundam ental son m atos o estriadas, las dol negativo son lisas. Lus maclas son frocuontos según (112), intuios frecuentes según (102) y otras leyes. Agregados. C om únm ente so en cu en tra on masas compacta# y en form a do granos irregulares im pregna dos. «Se conocen tam bién formaciones colotnorfas en riñones y raci mos. LI color do la calcopirita os am arillo do latón con reflojo
p
P
c
Fig. 104. Cristal tetraédrico y macla de calcopirita: p {112}, z Í01B c {001}.
a m a rillo oscuro o abigarrado. L a raya es negra con m atiz verdusco. E s o p aca. Su brillo es m etálico intenso. D ureza 3 —4. B a sta n te frágil. Clivaje im perfecto según {101}. 1‘eso especifico 4,1 —4,3. C aracteres diagnósticos. Se identifica con b astan te facilidad p o r el color característico, la dureza, m uy d istin ta de la p irita, la cual en la fra c tu ra suele d a r un reflejo parecido al color de la cal c o p irita. L a m illerita en granos de form a irregular suele parecerse a la calco p irita, pero posee un brillo m ás intenso y contiene gran des ca n tid a d es de níquel. D ecrep ita al soplete, fundiéndose en botón m agnético. Con c a rb o n a to de sodio en el carbón d a granos de cobre. E n tubo cerrad o provoca sublim ación de azufre. So descompone p a u la tin a m en te en HN O a con desprendim iento de azufre. Origen y yacim ientos. En la naturaleza, la calcopirita puede fo rm arse en diferentes condiciones. (Jomo concom itante de la p irro tita suele encontrarse con fre cu en cia en los yacim ientos niagmatógenos de sulfuros de cobre y níquel en rocas básicas eruptivas asociada a la p entlandita, la m a g n e tita , a veces a la cubanita, etc. Lo m ás com ún es encontrarse en los filones y yacim ientos m etaso m ático s hidrotermales típicos (comprendidos los m etasom áticos d e co n tacto ). Suele ir asociada a la pirita, la pirrotita, la esfalerita, la g alena, las te tra e d rita s y muchos otros minerales. Los minerales no m etálicos que se encuentran en tales yacim ientos son el cuarzo, la calcita, la b a ritin a y diferentes silicatos, etc. Jín los procesos exógenos, la calcopirita se form a m uy raram ente e n tre las rocas sedim entarias en las condiciones de ferm entación en p resen cia de ácido sulfhídrico resultante de la descomposición d e los resto s orgánicos y habiendo aflujo fie disoluciones cuprífe ras. Se h an observado fenómenos de sustitución de m aterias leño sas y organism os por la calcopirita (a la par con la calcocita y la m a rc a sita ). E n el proceso de la meteorización, la calcopirita, al destruirse q u ím ic a m e n te , (1a sulfatos de cobre y de hierro, líl sulfato de co b re, solu b le, al e n tra r en reacción con CO, 'o con los carbonatos en p re sen cia d e oxígeno y agua form a la m alaquita y la az u rita; al e n t r a r en reacción con los hídrosoles do Si()2 form a la crisocola; 220
al e n tra r en reacción con diferentes ácidos form ados en la zona de m eteorización da lugar a diferentes sa le s: arsen ato s. fosfatos, vanad ato s. a veces cloruros, etc. Kn las condiciones «le un clim a muy seco, en la zona de oxidación se conservan asim ism o d istin to s su l fato s de cobre fácilm ente solubles en las aguas superficiales. Las pseudom orfosis de calcopirita, es decir, su su stitu c ió n por sulfuros secundarios de cobre — la b ornita, la calcocita y la eiivo lita — son m uy com unes en las zonas de enriq uecim ientti secu n dario con sulfuros en los yacim ientos do cobre. La calcopirita como m ineral concom itante se e n c u e n tra on diferentes cantidades casi en todos los yacim ientos h id ro term a h 's de los más distin to s sulfuros. E n las m enas de num erosos y a c im ie n tos tiene im p o rtan cia industrial. Kn territo rio soviético ex isten rep resen tan tes de todos los tipos genéticos de yacim ientos, d o n d e la calcopirita es el principal m ineral de cobre. E n tre los dem ás yacim ientos señalarem os los siguientes: H iug/iam, en el E stad o de U tah (EK .U U .), Chuquicamata (('hile), las areniscas cupríferas de Katanga (Congo, K inshasa) y R o d esia del N orte. Im portancia práctica. Los m in tiales que contienen calc o p irita co n stitu y en una ele las principales fuentes de cobre. K1 contenido in d u strial de dicho elem ento en ellos oscila h ab itu alm o n te e n tre el 2% y cl 2,5% . El. cobre o btenido de dichos m inerales en Jas fábricas se em p h 'a ta n to en estado puro como en form a de aleaciones (bronce, latón, etc.). Jíl principal consum idor de cobre es la in d u stria do m a te riales eléctricos. U n a can tid ad considerable de «licito m etal se em plea en la construcción de m aquinaria, las const rueciont's n a vales, la fabricación de a p a rato s p a ra la in d u stria quím ica, la construcción de viviendas, etc. ESTANMTA - CuJ-YSinS.,. Composición quím ica. Cu, 29,5% ; 1‘Y , 13,1% ; S n, 2 7 ,5 % ; S. 29,!)%. C ontenido según los análisis: Sn, 2 2 ,0 —2 7 .7 % : Cu, 22.9 —31,5% ; Ee, 4.7 —23.3% . A dem ás contieno im p u re z a s : Zn (1.75—10,1% ; Sb. Iiasla el 3%,; Cil, h a s ta el 1,5% ; l ’b. b a sta el 2%, y Ag, h asta el 1%,. Cristaliza en cl sistem a te tra g o n a l; c.s. (e; ca= 10,725; it:c= 1 Ia>k pocos cristales que se en c u e n tra n p re sen tan asp e cto cúbico o telra éd rico y so parecen m ucho a los cristales d«s la «calcopirita. Lo m ás com ún «w en co n trarse en form a do g ran o s irregulares v m asas com pactas. La estru c tu ra cristalin a <
A
Ion io n es d e F e, y en el centro, los de S n ; las hojas pares (segunda y c u a r ta ) e s tá n com puestas de iones de Cu. P o r la disposición de los io n es, la e s tru c tu ra cristalin a de la e s ta n n ita es, lo m ism o que d e la c a lc o p irita , afín a la de la esfalerita. E l co lo r es gris de acero con m atiz carac te rístic o verde oliva (en la f r a c tu r a reciente). E n el caso de h ab e r m uchas inclusiones m icro scó p icas de calcopirita, ad q u iere un m atiz am arillen to . E s o p a c a . La ray a es negra. El brillo es m etálico en la fra c tu ra re c ie n te , pero se a p a g a ráp id am en te. Dureza 3 —4. Es frágil. Clivaje im perfecto según {110} y {001}, se o b se rv a ra ra m e n te . Peso específico, 4,3 —4,5. C aracteres diagnósticos. Es típico el color con su m atiz verde o liv a, lo que la d istin g u e de las te tra e d rita s , m uy p arecid as a ella p o r to d a u n a serie de ca rac te res (dureza, fragilidad, etc.). Se fu n d e al soplete al carbón, ad q u irie n d o u n a coloración b la n c a p o r la superficie y d an d o u n a eflorescencia b la n c a de S n 0 2. El cobre, el hierro y el azu fre se d e te rm in a n en ella m e d ia n te reacciones quím icas. Se descom pone en H N 0 3. d esp ren d ien d o a z u fre y dióxido de e sta ñ o ; la disolución se tiñ e d e azul. Origen y yacim ientos. Es un m ineral re la tiv a m e n te poco p ro p a g a d o y se e n c u e n tra en y ac im ien to s hidrotermales d e m inerales d e estañ o . '• E n los yacim ientos d e w olfram io y esta ñ o se e n c u e n tra asocia d o a Ja c a site rita (S n 0 2), la calco p irita, el m ispíquel, la w olfra m ita y otro s m inerales. Con m u ch a m ás frecu en cia se e n c u e n tra en las m en as de e sfa le rita — g alena y e sfa le rita -p irro tita que co n tien e n estañ o . E n ellas se hallan en e stre c h a ligazón p a ra g e n é tic a con la e s ta n n ita , la e sfa le rita y la calcopirita, a veces la p irro tita , la g alen a, etc. E n v ario s casos se o b servan fenóm enos d e su stitu c ió n d e la e s ta n n ita p o r la c a s ite rita (S n 0 2) y viceversa. E n la z o n a do oxidación se descom pone fá cilm e n te d a n d o lu g a r a la lim o n ita y la casite rita . Sin em bargo, la m asa fu n d a m e n ta l de estañ o p asa, p o r lo visto, a un estad o de disolución co lo id al, el cu al coagula p o sterio rm e n te y te rm in a d a n d o concre cio n es te rro sa s, esponjosas o colom orfas de c a site rita . E n te rrito rio de la U R SS, la e s ta n n ita se e n c u e n tra en m uchos y a c im ie n to s de esta ñ o asociada, en la m ay o ría do los casos, a la c a lc o p irita , en p arag én esis con la c a s ite rita y la e sfa le rita en g ra n o s d e h a s ta 1 cm. E n t r e los y ac im ien to s e x tra n je ro s se conocen los do Z in n v xild (en lo s M o n tes M etalíferos, C hecoslovaquia), en c a n tid a d e s consi d e r a b le s en el s u r d e C hina, en T sihan (isla de T asm an ia ) y sobro to d o e n m u c h o s y ac im ien to s do B olivia (A hota, P o to sí, etc.). Im p o rta n cia practica. E n la m ay o ría de los casos, la e s ta n n ita se e n c u e n t r a en c a n tid a d e s insignificantes, por c u y a razón no tie n e t a n t a im p o rta n c ia in d u stria l com o la c a site rita . 222
150K.MTA — Cu 5FeS4. E n las condicio nes n a tu ra le s l'orma lim itad a s disoluciones sólidas con la ca lc o p irita , la cual se d esin te g ra al b a ja r la te m p e ra tu ra . E s te proceso d e d esin teg ra ció n se ha estu d iad o p o r vía ex p e rim en tal. L a com posición quím ica 110 es c o n s ta n te . T e ó ric a m e n te , con arreglo a la fó rm u la qu ím ica Cu 5F eS4. la com posición d e b e ser: Cu, 6 3 ,3 % ; F e, 11 .2 % : S. '25.5%. Sin e m b a rg o , la com posición de la b o rn ita v a ría en in terv alo s considerables, y a q u e el m in eral p u ed e c o n ten e r calco p irita y calcocita en fo rm a d e disoluciones sólidas. E n tre las dennís m ezclas quím icas es fre c u e n te Ag. C ristaliza en el siste m a cúbico; c.s. 3 / , ,4 /vij(>/y39 .fY'. F d3m (O l). «O= 1 0 ,9 3 . Los cristales son e x tra o rd in a ria m e n te raros. Lo m ás co m ú n es e n c o n tra rse en m asas c o m p a c ta s o e n fo rm a d e im pregnaciones. E stru c tu ra cristalin a. L a b o rn ita o frece u n a e s tru c tu ra cú b ica com pleja. S egún los d a to s ro e n tg e n o m et ricos, en la e s tru c tu ra c rista lin a d e la b o rn ita dos gén ero s de iones do c o b re ocu p an d iferen tes posiciones y su fó rm u la q u ím ic a es, p o r lo v isto , la sig u ien te: 2 C u2S -C uFeS 4 = (0 u 4C uFeS4), es decir, c u a tro iones d e cobre son m o n o v alen tes, m ie n tra s que el q u in to y el ion d e hierro son biv alentes. E l color de la b o rn ita es oscuro rojo de cobre en la f r a c tu ra re cien te; suele cu brirse d e u n a a b ig a rra d a y v iv a (p rin c ip a lm e n te azul) eflorescencia. E s opaca. L a ray a es g ris-n eg ra. K1 brillo es sem im etálico. D ureza. 3. R e la tiv a m e n te frágil. Clivaje p rá c tic a m e n te no ex iste. Peso específico, 4,9 —5,0. O tras propiedades. E s b u e n a c o n d u c to ra de electricid ad . C aracteres diagnósticos. Se id o n tific a fá cilm ente p o r el color, la a b ig a rra d a eflorescencia az u l y la b a ja d u reza. P o r la eflorescencia azul v iv a puedo co n fu n d irse con la co v elita (el v erd ad ero color del m ineral so conoce ra s p a n d o mi superficie). L a b o rn ita se funde al soploto, fo rm a n d o u n a b o lita m a g n é tica, y con c a rb o n a to d e sodio al c a rb ó n fo rm a g ra n o s do oobre. Se descom pone en H N O a d esp ren d ien d o azu fro , ol cu al salo a la superficie. Origen y yacim ientos. L a b o rn ita que se e n c u e n tra on la n a tu rale za cs do origen ta n to endógeno com o oxógono. L a b o rn ita do origen endógeno so o n cu e n tra en cierto s y a c im ie n to s hidro termales. E n varios casos contiene inclusiones m icroscópicos, co m ú n m en te lam inares, d e ca lc o p irita , p roeodonto do la d esin tegración do la disolución sólida. E n p a ra g é n e sis con olio, ad em ás do la calco p irita, so e n c u e n tra n : la cu lco c ita en d ó g e n a , la galena, la osfalorita, la p irita, etc. L a b o rn ita do origen exógeno se h alla m u y p ro p a g a d a en los Nuliuros de las zonas de enriquecim iento secundario, (Jomo sulfuro secundario m ás tem p ra n o so fo rm a p o r v ía m etaso m átio a, p rin cip alm en te a c u e n ta de la c a lc o p irita , c o n s titu y e n d o votos irre g u 223
lare s, b o rd o s o m asas co m p ac tas. Se o b serv a en m uchos y a c im ie n to s d e s u lfu ro s de cobre, pero es ra ro e n c o n tra rse en m asas c o n s id e ra b le s . E n co m p aració n con otros sulfuros secu n d ario s es m en o s e s ta b le , d e já n d o se s u s titu ir p o r la calcocita y la covelita, m á s ric a s en cobre. Al descom ponerse en la zo n a de ox id arió ti, a b a se d e la b o rn ita se fo rm a n com puestos o x ig en ad o s: m a la q u ita , a z u r ita , m ás ra ra m e n te la cu p rita , etc. E n te rrito rio soviético, la b o r n ita en d ó g e n a se h a en c o n trad o en ca n tid a d es co n sid era bles ju n ta m e n te con la calc o p irita en el y acim ien to de U spenskoe. L a b o rn ita ex ó g en a se e n c u e n tra en ca n tid a d es co n sid era bles en las zo n as de en riq u ecim ien to secundario de los su lfu ro s casi en to d o s los y ac im ien to s fle sulfuros de cobre, sobro to d o si la m eteo rizació n se produce en las condiciones de u n clim a m ode rado. Im p o rta n c ia p ráctica. D ado que la b o rn ita co n tien e m ás cobre q u e la c a lc o p irita , incluso las m enas d e b o rn ita im p reg n a d as, si se a c u m u la n en g ra n d es ca n tid a d es, pu ed en o frecer in d u d a b le in te ré s in d u stria l. C liB A N IT A — C u F e ^ . S istem a róm bico. C om posición q u í m ico : C u, 2 2 —2 4 % ; Fe, 40 —4 2 % ; S, 34 —35% . E l color es m uy p a re c id o al d e la p irro tita , es am arillo de bronce. E l brillo es m etálico . D u re z a 3,5. No tiene clivaje. P eso específico, 4,03 — 4,18. Es m u y m agnética. G u a rd a e s tre c h a relación p arag en é tic a con la ca lc o p irita . Se o b s e rv a fre c u e n te m e n te en ella en fo rm a de concreciones la m in a ren visibles al m icroscopio, que son p ro d u c to de la d e sin teg ra ció n d e d iso lu cio n es sólidas. Se en co n tró p o r vez p rim e ra en las v e ta s c u á rc ic a s d e oro fie M orro Velo (Alinas G erais, B rasil).
í». U JtU I'O D E LA COVELITA A q u í fig u ra n com puestos sim ples de fó rm u la q u ím ic a em p í rica , p e ro q uo tien en e s tru c tu ra s cristalin as com plejas, en conso n a n c ia con lo cu al en la com posición d e los m in erales e n tr a n dos g é n e ro s d e iones d e un m ism o elem en to (ta n to e n tre los catio n es c o m o e n tr e Jos aniones). D ebido a ello ta m b ién la fó rm u la q u ím ic a no v u e lv e m á s com pleja. A quí ex am in arem o s n a d a m ás q u e un .solo m in e ra l: la covelita. ( O VELITA — CuS o Cu¿S. Cu**S2. D eb e su d en o m in ación al n o m b r e d e l m in e r a lo g ista ita lia n o C ovelli.
C om posición quím ica. Cu (56,5%; S 33,5%,. L os an álisis q u í m ic o s a c u s a n m ezclas de Fe, m ás ra ra m e n te Se, Ag y P b . C ris ta liz a en el siste m a h e x a g o n a l; c.s. d ilic x ag o n al-b ip ira m id ;d Ij K IP T P C . CJ.e. « 0 = 3,80; r0= 16,32. Los cristales se e n c u e n tr a n m u y ra ra m e n te y se p re se n ta n b ajo la fo rm a de
F ip . IOS. E s tr u c tu r a c ris ta lin a cié 1« c o v e lita .
p eq u eñ as lám in as d elgadas. E s tru c tu ra crista lin a . La co v e lita posee u n a red h ex ag o n al e s tra tific a d a original (fip. 105). La e s tru c tu r a según los d a to s ro e n tg e n o m ctrico s, re su ltó se r m ucho m ás co m pleja d e lo que se p o d ía esp e ra r p a rtie n d o de su fó rm u la qu ím ica a n te rio r CuS. E s sin to m á tic o que se estab lezcan dos tip o s de iones de a z u fre : iones aislados S 2- e iones dobles fS2]2 -. E sto s iones com plejos co n stan de dos iones m uy unidos, ta l com o o cu rre en la e s tru c tu r a c rista lin a de la p irita , con la m ism a d is ta n c ia S — S ig u al a 2,05.4 (v. fig. 115). Los iones d e co bre son ta m b ié n d e dos géneros: iones C u1+ e iones C u 2 + d e m enores dim ensiones. C ad a ion b iv a le n te de co bre se h alla ro d ead o p o r tre s iones aislados d e S 2- d isp u esto s en trián g u lo e q u ilátero . L as tría d a s, u n id as la u n a a la o tra p o r los vértices, c o n stitu y e n hojas (negras en la fig. 105) en la es tr u c tu r a c rista lin a de la co v e lita o rie n ta d a s p e rp e n d ic u la n n o n te al eje d e grad o 6 . E n tre d ich as lio ja s se hallan dos c a p a s d e te tra e d ro s con iones m o n o v alen tes de C u l+ on el c e n tro . Las bases d e estos te tra e d ro s, v u e lta s la u n a h a c ia la o tr a , se u n e n p o r los iones dobles [S2]2~ o rien ta d o s v o rtic a lm o n to (en el ce n tro , a rrib a y a b a jo en la fig. 105 e s tá n re p re s e n ta d o s b ajo la fo rm a de p rism as huecos tria n g u la re s tru n c a d o s), m ie n tra s que los v értic es o p u esto s de los te tra e d ro s e stá n o c u p a d o s p o r iones aislados S2- com unes, ta n to partí la h o ja del triá n g u lo , com o p a r a los v értic es de la ca p a de te tra e d ro s q u e les sigue. Así, en la e s tru c tu ra do la co v elita se co n ju g an los e le m e n to s e s tru c tu r a le s de las dos m odificaciones del c a rb o n o (d ia m a n te y g ra fito ). Si calculam os la com posición iónica do ta l e s tr u c tu r a c ris ta lin a verem os que sería m ás ju sto re p re s e n ta r la c o v e lita b ajo la fórm ula On¿S* Cu " S2. Con d ich as p a rtic u la rid a d e s d e la es tr u c tu r a so av ienen m ag n ífica m e n te la fo rm a, el clivaje, las o ri ginales pro p ied ades ó p tic a s del m in era l, la fa c u lta d d e d a r un su b lim ad o de u n a p a rte dol azu fro al c a le n ta rs e , ote. A gregados. P o r reg la g en e ral, la c o v e lita se e n c u e n tra bajo la lo n n a d e o l lo r c u o e iic iu s do color azu l v iv o o m asas p u lv e ru le n ta s negroazules o fuliginosas. 1 3 -1 3 0 2 4
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El co lo r de la co v elita es azul de añil. La raya es gris h asta n eg ra. N o es tra n sp a re n te . E n lám inas m uy delgadas trasluce u n co lo r v erde. El brillo es m etálico. D u reza 1,5 —2. F rágil. Es algo flexible en las lám inas m uy del g ad a s. Clivaje bueno según {0001}. Peso específico 4,59 —4,07. C aracteres diagnósticos. Se identifica fácilm ente por su color azul v iv o , la b a ja d u re za y la asociación a los sulfuros de cobre. Se fu n d e con facilidad al soplete y arde con llam a azul, des p re n d ie n d o SOz. A diferencia de la calcocita, d a un sublim ado de a z u fre en tu b o cerrado. Se disuelve en H N 0 3 caliente, desprendien d o azufre. Origen y yacim ientos. L a covelita suele ser, en can tid ad es m uy pequeña*, uno de los m inerales exógenos más característicos de la zo n a de en riq u ecim ien to secundario de los sulfuros en los yacim ien tos de m in eral -de cobre. P o r lo com ún se desarrolla por vía m eto so m ática en el lugar de los sulfuros prim arios y secundarios de co b re: la calcopirita, la b ornita, la calcocita, etc. A dem ás de la form ación p o r v ía m etasom ática, se conocen casos de su sedi m en tació n a lo largo de las fisuras, constituyendo depósitos colomorfoH o m anas terrosas. La co v elita de origen hidrotermal en paragénesis con la p irita es e x tre m a m e n te ra ra y sólo se encuentra, en pequeñas c a n tid a des, en J iu tte (M ontana, E E .U U .) y en otros lugares. Com o p ro d u cto de la actividad de las fum arolas se ob serv a en las lav as del Vesubio, donde fue descrito, precisam ente, p o r Covelli. No c o n stitu y e yacim ientos propios. E n can tid ad es insigni fic a n te s o p eq u eñas se en c u en tra literalm en te en todos los y a c i m ien to s do sulfuros de cobre (en las zonas d e enriquecim iento se c u n d a rio d e los sulfuros). Se ha encontrado en grandes m asas en la isla d e K a w a u (cerca de N u ev a Zelandia). Im p o rta n c ia práctica. L as m enas de covelita-calcocita p e rte necen al g ru p o de m inerales ricos en cobre. E n com paración con Jas c a lc o p irita s p rim arias, en condiciones de igual grado d e im p reg n a c ió n , rin d e n el doble de cobre. 7. UJtUJ.»0 D líL OltOPIM ENTK J ín e s te g ru jió exam inarem os el sulfuro de arsénico triv a le n te o tris u J fu ro d e arsénico, el oropim ente, así como el rejalgar, que p o s e e v a ria s p ro p ied ad es com unes con el prim ero. O ltO l’IM EN TE — A 82S 3 . L a denom inación proviene de las p a la b r a s la tin a s “ a u r u m ” , oro y “ p ig m e n tu m ” , [tintura. Se s u p o n ía c o n te n id o d e oro en el m ineral. Composición química. As, 6 1 % ; S, 39% . P or lo com ún no se e s ta b le c e n m ás q u e im purezas m ecánicas: S 1)2S3, FeS 2 (m arca22 6
Fie. 10(5. C ristal de o ro p im e n te : o {301}, C '{2 lü }. «t{110}.
*{311}, v {'321), p {12.9.4}. c {331}. sita). SiO». su stan cias arcillosas, etc. I n icam en te Se. Sb. V (hasta un 0.02% ). Ge (h asta 4 -1 0 -* % ) pueden considerarse com o m ezclas isom erías. Cristaliza en el sistem a m onoclínico; c.s. rom bo-prisiruítica L«PC. G.e. P 2 l /n (Csh). a0 — = 11,46; 60 = 9,5*J; c0= 4 .2 4 ; /9=90°27'. L as in vestigaciones ro en tg enom étricas señ alan q u e a lg u n a s m u e stra s de o ropim ente contienen can tid ad es considerables d e «y.ulro n a t i v o como im p u reza m ecánica (según V. M ijéev). I.u e s tru c tu ra cristalina es de estrato s. Las cap as de e s tá n d é b il m en te u nidas con enlaces de V an d er W aals. a lo oual se d e b e n el clivaje perfecto según {010} ; la b aja d u reza, la elev ad a a n iso tro p ía óptica, etc. Aspecto de los cristales. Los cristales de o ro p im e n te suelen ten er aspecto prism ático (fig. 106). m uchas veces oon las caras encorvadas. L as form as m ás frecuentes so n : p inacoides {100}, v {010}, prism as {110}, {301}. {210}. etc. A gregados. S u e le n ser características las m asas bacila res. en fo rm a de peine, d e racim o, de riñones y esferas con e s tru c tu ra radial (fig. 107). E l color del oro p im ente es am arillo lim ón, a veces con matiz, pardusco; las m asas crip to c rista lin a s con m ezcla m iero d isp ersa de FeS2 poseen u n a coloración am arilla sucia con m at iz verd u sco . L a ra y a es del m ism o color, pero con m atices m ás vivos. Ks t r a n s lúcido, en las lám in as de clivaje es tra n s p a re n te , líl brillo v a ria . según la dirección, desde el a d a m a n tin o h a s ta el sem im etálico en p len a consonancia con los índices de refracció n : N g — 3.0, N m — = 2,8 y N p = 2,4. D ureza. 1 —2. E s flexible en las lám inas d elg ad a s, p ero no es elástico. E l clivaje es perfecto según {010} «> im p erfe cto seg ú n {100}. Peso específico 3,4 —3,5. O tras propiedades. No es c o n d u c to r de electricidad. So electriza al se p a ra r las hojuelas si guiendo el clivaje. Caracteres diagnósticos. Se id en tifica fácilm ente por el v ivo color am arillo lim ón, la b a ja du reza, el clivaje perfecto y el intonso brillo a d a m a n tin o o sem im etálico en la fra c tu ra . C uando se Vitf. 107. AgroK'ulim rad ía lo s do oropiiiiunto. liiH ininitidu un 2,6 VOOf'H.
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h alla en m asa p u lv eru le n ta puede confundirse con el azufre nativo p u lv e ru le n to , a*¡í como con algunos uranio fosfatos y uraniovanad a to s (a u tu n ita , ty u y am u n ita , etc.), de los cuales se diferencia p o r su c o n d u c ta al soplete, por las propiedades ópticas y por la a u se n c ia d e la radiactividad. Se fu n d e con facilidad al soplete al carbón y se volatiliza d u ra n te la ebullición, dejando una eflorescencia blanca de .-\s20 3 y un in te n so olor a ajo del arsénico. Se disuelve en H X 0 3 y cu cl agua regia, d esprendiendo azufre, el cual sale a la superficie. Se disuelve con facilid ad y sin d ejar resto en K O H . Origen y yacim ientos.Se encuentra en yacim ientos h id ro te rm a les asociado a los m inerales que se form an a tem p eratu ras re la ti v a m e n te b ajas: con el rejalgar. la antim onita, la m arcasita, la p irita , así como con el cuarzo, la calcita, el yeso, etc. Kn cl famoso m a n a n tia l m ineral de S tcam boat (Nevada, E E .U U .) se precipita d e las aguas calientes ju n to con el rejalgar. el ópalo, la arag o n ita, etc. Se o b serva en cantidades muy pequeñas en las paredes de los crátere s volcánicos y en las cavidades de las lavas porosas como produrí.-: de la sublim ación en com pañía dei azufre nativo, de cloruros y otros m inerales. Como m ineral e.xógeno se encuentra raras veces bajo la form a de eflorescencias y masas terrosas en cantidades insignificantes en los y acim ientos de carbón de piedra, lim onitas, debiendo su o ri gen, p o r lo visto, el efecto del hidrógeno sulfurado (producto de Ja descom posición de organism os) sobre las disoluciones de arsénico. Kn la UJíSS, el oropim ente se encuentra ju n to con el rejalg ar en ca n tid a d es considerables como m ineral de arsénico. Los m in erales de L u ju m se distinguen por la m aravillosa coloración d e los bloques com puestos de m asas cristalinas de oropim ente am arillo vivo, rejalgar rojo, cuarzo blanco de leche y calcita. E n las cav id ades suelen encontrarse drusas de cristales bien fo r m ad o s d e 0,5 a 5 cm de longitud. Se han observado asim ism o g ra n d e s m asas (riñones) de oropim ente con e stru c tu ra rad ial en la f r a c tu r a (v. fig. 107). M uy o tro aspecto ofrecen los m inerales de oropim ente del y a c im ie n to re la tiv a m e n te joven de D zkulfa (al norte de la ciudad del m ism o nom bre, de la R epública Soviética S ocialista A u tó n o m a d e N a jich e v án ) localizados entre m argas y arcillas terciarias d ep o B itad as en plegam ientos. Aquí, el oropim ente se ha obser v a d o b a jo la form a de masas criptocristalinas (m etacoloides) co n b rillo de cera en la l'ractura y una coloración verde-am arilla (d e b id o a las m ezclas m icrodispersas de disulfuros de hierro). D u r a n te la exjiloración dol yacim iento se ha observado un a b u n d a n t e d e sp re n d im ie n to de gases: (J02, JI3As y J12S. En las inm e d ia c io n e s del y acim ien to to d av ía se hallan m anantiales m inerales q u e c o n tie n e n C a(H C O s)2, N a2S ( \, CallAsO.,, B r, )>i, etc. 228
Kntre lo* yacimientos extranjeros señalarem os el de A M m r (ilaeedonia). donde se han encontrado grandes cristales de oropim ente; los yacim ientos norteamericanos de M acure (en el Kstado de U tah). etc. importancia práctica. En caso de encontrarse en grandes cantidades ofrece interés como m ateria prima para la obtención de trióxido de arsénico. También se utiliza en la fabricación de pinturas v otras industrias. l{EJAL(iAU — As¿>. Composición química. As, 70,1%; S, 29.0%. Los datos de los análisis qnimieos coinciden casi totalm ente con los teóricos. No se observan mezclas isomorfas de otros ele mentos. Cristaliza en el sistema monoclínico; e.s. rom- K ig . IOS. O risboprism ática L-PC. G.e. Pl¡n (Cnh). n0 = 0,27; ttil di' rt'jiilnnr: m { l 10) .1 (120) . b0 = 13,50; = 6,56; /? = 106°33'. La estructura b (010) . ii(Oll). cristalina es bastante com pleja; está constituida do ,v (101) , r (1 11) . moléculas aisladas de As(S.,. Los iones de azufro forman un cuadrado, m ientras que los de arsénico, un tetraed ro . Los centros del cuadrado y del tetraedro coinciden. Aspecto «lo los cristales. Los cristales suelen tener form a prism ática (fig. 108); se ven truncados o alargados en el sentido del ojo vertical, p a ra je] amen te al cual se observan estrías ligeras on las caras. Las combinaciones de formas más comunes son: pinacoides {001}, {010} y prismas rómbicos {110}, {120}, {0)1}, ote. A gregados. Se observa tam bién en agregados granulares macizos a veces bajo la forma de eflorescencias, cortezas o musas terrosas y porosas. El color del rejalgar cs rojo anaranjado, más ra ram en te rojo oscuro. Es sem itransparente. La raya es de color n a ra n ja claro. El brillo en las caras es adam antino, en la fra c tu ra os do pez o graso. Los índices de refracción a la luz do l>i son: Ng = 2,(51; N m ~ 2,59 y N p = 2,4(5. Dureza 1 ,5 -2 . El clivaje cs b astante bueno según {010} y {120}. 1*0.80 específico 3,4 —3,6. Otras propiedades. Bajo el efecto do la luz se co nvierte'con el tiem po en un polvo do eolor n aran ja claro. Bajo el efecto de la luz eléctrica sus cristales so resquebrajan y se convierten en polvo análogo al dol prim er caso. Además, las investigaciones roont.genométricas m uestran que esto fenómeno va acompañado do la desintegración do la e stru c tu ra cristalina. No es conductor do electricidad. Caracteres diagnósticos. Son característicos dol rejalgar el color rojo anaranjado , la baja d u reza, ol^ estriad o do Iiih caras a lo largo I¿Yios sin to m ática la parugenesm con el oropim ente, identificablc con facilidad por los 22»
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c a r a c te r e s e x te rn o s. Se distingue de la crocoíta (P b C r0 4), m uy p a re c id a , p o r u n a d u re z a m ás baja, por el aspecto de los cristales y la c o n d u c ta al soplete (al carbón, con carbonato de sodio d a g ra n o s d e plom o). E l cinabrio se distingue del rejalgar p o r la ray a d e co lo r ro jo vivo, p o r su peso específico elevado y la conducta al so p le te . Se fu n d e fácilm en te al soplete y se volatiliza, desprendiendo u n o lo r ca ra c te rístic o de arsénico. Al disolverse en ag u a regia ■desprende azu fre. A diferencia del cinabrio, se disuelve en K O H c a lie n te , con la p a rtic u la rid a d de que al añadirse HCl a la disolu ció n co m ien zan a p recip itarse copos de color am arillo de limón. O rigen y y acim ientos. E n la n atu ra leza se en cu en tra en condi cio n es to ta lm e n te análogas al oropim ente, con el cual g u ard a s ie m p re relació n p arag en é tic a (v. oropim ente). Casi n u n ca se e n c u e n tra en la superficie, y a que bajo el efecto de la luz se des t r u y e y se co n v ierte en p a rte en oropim ente. E n la U R S S se h an encontrado enorm es cristales (h asta 1 — 2 cm ) (fig. 108) y d ru sas de rejalg ar en el yacim iento de L u ju m (s ie rra d e R ach in sk i, en la lad era m eridional del Cáucaso, Georgia O c c id e n ta l) asociado al oropim ente, a veces a la an tim o n ita, la p ir ita , la m a rc a sita , la m elnicovita, el cuarzo, la calcita, etc. C om o m in eral accesorio se en cu en tra en casi todos los yaci m ie n to s d e oro pim ente. Im p o rta n c ia práctica. F ig u ra en tre los m inerales poco p ro p a g ad o s. M uy ra ra s veces fo rm a con el oropim ente yacim ientos sólo d e arsén ico (L u jum ). E n sem ejantes casos ofrece interés práctico •como m a te r ia p rim a p a ra la obtención de As20 3 (m ediante la cocción). E l su lfu ro de arsénico (AsS) ta n to n a tu ra l como a rtifi cial se e m p le a en la fabricación de p in tu ras, en la pirotecnia, en la fa b ric a c ió n d e vidrio y o tras industrias. 8 . G R U P O D E L A ANTIMONITA (ESTIBINA)
L o s tris u lfu ro s de antim onio y de bism uto — la estib in a ((a n tim o n ita ) y la b ism u tin ita — pertenecientes a este grupo, s e d is tin g u e n esencialm ente del oropim ente por la e s tru c tu ra o r i s t a l i n a y las propiedades física* (opacidad, brillo m etálico, e tc .) . E llo se d ebe, p o r lo visto, al aum ento de las propiedades d e p o la riz a c ió n d e los cationes Sb3+ y B i3+. A N T IM O N IT A — Sb¡¡S3. El nom bre procede de la palabra la t i n a “ a n t im o n iu m ” , an tim on io. Sin ónim os: estibina, estibnita,
C o m p o sic ió n qu ím ica. Sb 71,4% ; S 28,0% . A veces se observan m e z c la s d e A s, A g y A u. Los últim os dos elem entos se en cu en tran , p o r lo v is to , co m o com puestos incluidos m ecánicam ente. E l oro n a t i v o se h a e sta b le c id o re ite rad as veces en secciones p u lim e n ta d las d e m a s a s d e a n tim o n ita al microscopio. 230
Cristaliza en el sistem a róm bico; c.s. rom bo-bípiram idal 3L 23PC. G.e. Pbnm (D ^). a0 = 11,20; b0 = 11.28; Cq = 3,83. L a estructura cristalina está representada por franjas de iones de Sb y S m uy unidos entre sí paralelas al eje c y form adas de cadenitas en zigzag de Sb —S —Sb —S. Los enlaces entre las franjas son m ás débiles que las uniones entre los iones dentro de cada franja. Todo ello influye, n a tu ra l m ente, ta n to en la form a de los crista les como en ciertas propiedades, como, por ejemplo, el clivaje, la dureza, la fragilidad, etc. Aspecto de los cristales. Los cris tales suelen ser prism áticos (fig. 109), coiumnares, aciculares con estriado vertical. M uchas veces, sobre todo en ejem plares grandes, se observa cierto encorvam iento o incluso torsión de los F ig. 109. D ru s a d e c rista le s mismos. De los num erosos tipos de p rism ático s de a n tim o n ita . caras los más característicos s o n : prism as {110}, pinacoides {010} y p irá mides {111}, {113}, {121}, etc. (fig. 110). Agregados. Tam bién se en cu en tra en masas granulares, con frecuencia ra d ia les, más raram ente en form a de fibras m m enm arañadas y como granos im preg nados en cuarzo. El color y la raya de la an tim o n ita F ig . 110. C rista le s do a n tison de color gris de plomo. E n los cris m ó n ita : i {110}, b {010}, tales suele observarse un reflejo azul «{111}, ja <331}, « { 1 2 1 } . oscuro. Es opaca. E l brillo es m etálico, intenso en los planos del clivaje. D ureza 2 —2,5. F rágil. Clivaje bueno según {010} e im p erfe cto según {110}. Poso específico 4,0. O tras propiedades. No es c o n d u c to ra de electricidad. Caracteres diagnósticos. Los agregados se p arecen , p o r su color y propiedades m ecánicas, a m uchas sulfoantim onituH (boulungerita, jam esonita, etc.), sobre to d o a la b is m u tita . S us p ro p ied ad es características son: clivaje bueno a lo larg o dol eje m ay o r de los individuos bacilares y estriad o tra n sv e rsa l d e m acla on los planos de la i ru c ia ra. E n m asas m icro g ran u lares y c rip to c rista linas, así como en las pequeños im p reg n acio n es, se distingue infaliblem ente de todos los m inerales p arecid o s m odianto su reac ción con K O H . U na g o ta de dicho re a c tiv o , al caer sobre el m ine231
ra l, lo d e sc o m p o n e en é rg ic a m e n te , a d q u iere u n a coloración a m a rilla y d e s p u é s a n a r a n ja d a ; después de re tira r la g o ta q u e d a u n a m a n c h a ro ja . S e fu n d e con fa cilid a d al so p lete en el carb ó n , d e sp re n d ie n d o S 0 2 y d e ja n d o u n a a u re o la b la n c a d e S b20 3, la cual en la lla m a de re d u c c ió n se v o la tiliz a , d á n d o le u n a coloración verde. Se d isu elv e e n H N O j con d e sp re n d im ie n to de S b 2Os. O rigen y y acim ien to s. L a m asa fu n d a m e n ta l de la a n tim o n ita es d e o rig en hidroterm al, form ándose a las te m p e ra tu ra s m ás b a ja s y c o n stitu y e n d o , ju n to con el cuarzo, v e ta s y ca p as p ro p ia s . A m en udo se e n c u e n tra n asociados a la a n tim o n ita el c in a b rio , la flu o rita , el cuarzo, la calcita, la caolinita, la b a rita , e tc. C om o c o n c o m ita n te suele observarse casi siem p re e n los y acim ien to » d e cin ab rio , re ja lg a r y oropim ente, ra ra s v ec es, en los y a c im ie n to s d e plom o, zinc y otros m etales. A veces se o b serv a en ca n tid a d es insignificantes en los p ro d u c to s de la sublim ación d u ra n te las erupciones volcánicas. K n la z o n a d e oxidación se descom pone con re la tiv a fa cilid a d , p a sa n d o a c o n s titu ir d iferentes óxidos de an tim o n io d e co lo r am arillo , a veces p ard o (v a le n tin ita, c e rv a n tita , s e n a rm o n tita , k e rm e sita , etc.). E n tr e los y acim ien to s soviéticos m ás im p o rta n te s fig u ra n : el d e Jiazdolinslc (territo rio de K rasn o y arsk ) re p re se n ta d o p o r filones com plejos d e cuarzo y a n tim o n ita en p iz a rra s p re c a m b ria n a s ; el d e K a d a m zh a i (a 35 km al suroeste de la ciu d ad d e F e rg a n á ) en fo rm a d e e s tra to en u n a “ b rech a silicosa” , d o n d e a la p a r con la a n tim o n ita , el cuarzo y la calcita se en c u e n tra n en p e q u e ñ a s c a n tid a d e s la p irita, la m arcasita, la flu o rita y la b a rita . l ín tr e los y acim ien to s e x tra n jero s son m u y fam osos el d e Jl&ino/cavu (en la isla de S ikoku, Jap ó n ), donde se h an e n c o n tra d o c rista le s de a n tim o n ita de dim ensiones e x tra o rd in a ria s (v. fig. 109): h a s ta 0,5 m de longitud y h a sta 5 em de espesor. Los y ac im ien to s m ás im p o rta n te s en filones o stocks (chim eneas) en calizas se conocen en C hina (provincia de Y unnán, etc.), donde se co n c e n tr a la principal extracción m undial de dichas m enas. Im p o rta n c ia práctica. Las m enas de an tim o n ita son la fu e n te p rin c ip a l de o bten ció n de antim onio, de m uy am p lia aplicación en Ja eco n o m ía, principalm ente en Ja fabricación de aleaciones con p ro p ied a d es de antifricción (b a b b itt p ara cojinetes). L as a le a c io n e s con plom o y zinc se usan en la fabricación del llam ad o “ m e ta l tip o g rá fic o ” , perdigón duro, piezas p a ra com presores, g rifo s, e tc . L as aleaciones de antim onio se em pican tam b ién en la i n d u s t r i a del caucho (p a ra vulcanización de la gom a), en la p ro d u c c ió n te x til (im pregnación de los tejidos), la in d u stria del vidrio, la m e d ic in a , etc.
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F k . 1J 1. C rista le s ile b is iu u tiiia : »> {110 6 {U10}. : {301}, L (101), .Y {201}, <5 {211 e tc.
m
h
m b
'C y 15ISMIJTINA — Bi,S3. S inónim o: b is m u tin ita . Com posición «juímit'ii. Bi 8 1 ,3 % ; S 18,7% . Son fre c u e n te s las im p u rezas en p eq u eñ as c a n tid a d e s de Pb, Cu, Fe, As, 81», IV, etc. E n tre éstas, P b, Sb y Te pueden ser s u s titu to s iso m o rlo s del b ism uto. C ristaliza en el siste m a róm bico; c.s. r o m b o - b i p i r a m i d a l 3 L 23PC. G.e. P bn m (J)$). a0 = 11.13; b0 = 11.27; r „ = 3.07. h a estru c tu ra cristalina, es an á lo g a a la de la a n tim o n ita . A specto (lo los cristales. Lo m ism o que la a n tim o n ita , se e n c u e n tra b a jo la fo rm a d e cristales b acilares alarg ad o s (fig. 111). las m ás d e las veces lim itad o s p o r las c a ra s de p rism as {110}, {120}, {130}, y p in acoides {100}, {010}, {001}. Kn g ra n p a rto , las c a ra s p re s e n ta n u n fino estria d o v ertical. A gregados. Se e n c u e n tra e n m a sa s g ran u lares, a veces en fo rm a de agregados radiales. E l co lo r de la b ism u tin a es blanco con un m atiz gris
Origen y yacim ientos. La bism utina se encuentra exclusiva m e n te en y acim ientos hidrotermales (filones y de contacto m etasom ático ), pero en medios algo distintos de lo que ocurre con la a n tim o n ita . Como m ineral concom itante se observa en los yaci m ien to s de estaño, wolframio, arsénico, es frecuente encontrarse a so c ia d a al bism uto nativo, al mispíquel, la calcopirita, a veces al oro n ativ o , al topacio, al berilio, pirita, galena y otros sulfuros. M uy raras veces constituye yacim ientos propios. Kri la zona de oxidación se destruye con facilidad, dando lugar a carb o n ato s, como m etam orfosis en sucesión de la bism utina. En la URSS ofrecen el m ayor interés los yacim ientos de Asia C en tral, donde Ja bism utina con bism uto nativo se en cu en tra en num erosas v etas cuárcicas en calizas asociada a la pirita, el m ispí quel, la calcopirita, etc. En T ransbaikal, la bism utina v a asociada en varios yacim ientos a la casiterita, la calcopirita, el m ispíquel, etc.*, encontrándose, a veces, en m asas granulares continuas. Loh yacim ientos m ás im portantes del m undo se en cu en tran eri Jíolivia (Tanna, Choroloque, etc.) y en P erú (Cerro de Pasco). E n el sentido genético están relacionados con las jóvenes rocas e ru p tiv a s. Im portancia práctica. Las menas de bism utina son la fuente principal para la obtención de bism uto, em pleado en la fa b rica ción de aleaciones de bajo punto de fusión, en la producción de vidrios con alto índice de doble refracción, de productos quím icos, en m edicina, etc. Describirem os aquí tam bién la tetra d im ita, que, por cierto, p ertenece a o tro grupo. TETHADIMITA — Bi2Te¿3. “T etrad im o s” en griego significa ciiád ru jíle (form a con frecuencia maclas cuádruples). Sinónim o: te lu ru ro de bism uto. Composición quím ica. Bi, 59,3% ; Te, 36,2% ; S, 4,5% . P ueden o b serv arse en cantidades insignificantes m ezclas de Se, Au, Cu, Pb. U nicam ente el contenido de selenio Jlega a veces al 1%. El oro, que a m enudo tiene relación paragenética con la te tra d irn ita, se o b serv a como inclusiones. CrÍHtali/11 en cl sistem a trig o n al; c.s. ditrigonal-escalenoédrica L ¡Z L ¿ \P C . G.c. P ‘A m(I)\d). Suele encontrarse en agregados hojosos o lam in ares. Los cristales tabulares o rom boédricos constituyen con frecu en cia m aclas cuádruples con planos de unión según {(1118} y {0115}. L a e stru c tu ra cristalina es estra tific ad a típica. 101 co lo r de Ja te tra d im ita es gris de acero; el brillo, m etálico in te n so . D u re za 1,5 —2,0. Es flexible en hojas delgadas. Clivaje p er fe c to seg ú n {0001}. I’eso especifico 7,24 —7,54. O tras propiedades. P o s e e p o c a co n d u ctib ilid ad eléctrica, es term oeléctrico. 234
Caracteres diagnósticos. P or m uchos de sus caracteres ex terio res se parece a la m o lib d en ita; se distingue de ella por un brillo m ás intenso, un m ayor peso especifico, la co n d u c ta al soplete y en los ácidos. Al soplete, a diferencia de la m olibdenita. se tu n d e con facili d ad en el c a rb ó n ; con S y K J d a una eflorescencia n a ra n ja b rillan te (presencia de bism uto). Al disolverse en H «S04 co n c en trad o le d a u na coloración purpúrea, al calentarse, característica, del Te. Se disuelve fácilm ente en H X 0 3. Origen. La te tra d im ita es cl m ineral m ás p ro p a g ad o de todos los telururos. se en cu en tra las m ás de las veces com o c o n c o m itan te en los yacim ientos do oro de origen hidroterm al. Kn paragénesis con ella se en cuentran distintos sulfuros: la pirrot-ita, la calco pirita, la p irita, la te tra e d rita . la bism utina, así com o el oro. etc. E n la zona de oxidación de los yacim ientos se d e stru y o fácil m ente, form ando los llam ados ocres de bism uto. E n la URSS se h a encontrado en la m ina do Froloro, dol g ru p o minero de T urinsk (Urales del N orte), en el y ac im ien to d e oro do ShUovo-Iaet (a 66 km al este de Sverdlovsk,) en cl y ac im ien to de K um ak (Urales del Sur), en varios p untos de S iberia O ccidental y O riental. E n el ex tran jero se ha encontrado en varios y ac im ien to s de oro de E E .U U ., México, Colom bia B ritán ica, etc. Im portancia práctica. No co n stitu y e y ac im ien to s propios. Como m ineral concom itante en los yacim ien tos do b ism u to v do oro puede utilizarse d u ra n te el bcnoficio in teg ral de bus m onas p ara la obtención de bism uto y teluro. 9. GRUPO DE LA MOLIBDENITA E n dicho grupo figuran los totrasulfuroa de M o y VV. Kl te tra sulfuro de w olfram io es un m ineral e x tra o rd in a ria m e n te raro. MOLIBDENITA — MoS2. L a denom inación se debo a la p a la b ra griega “ m olibdos” , plomo. Composición quím ica. Mo, 6 0 % ; S , 4 0 % . De a c u e rd o eon los d a to s de los análisis quím icos, la proporción do JV1o v a ría en tro el 57,1 y el 60,05% ; y la do S, ontro ol 30,7 y ol 4 2 ,0 % . Kn m uchos casos se p resen ta como un com puesto q u ím ic a m e n te puro, os decir, sin mezclas isom orfas, excepción h ech a del renio. Según d a to s de los análisis espectrales, el co n ten id o do ronio en la tnolibd e n ita es ol m áxim o en com paración con su p resen cia en o tro s su lfu ro s (do 5 - 10“ 7 a 2*10~4% ). Crintaliza on el sistem a h ex ag o n al; c.s., por lo v isto ,d ih e x a g o nal bipiram id al J J W l P C . (Lo. PQa¡mmc (/>£,,). «0 = 3,150; c„ = 12,275. La estru c tu ra cristalin a es e s tra tific a d a típ ica, peni con ciertas p articu larid ad es. Las hojas d e los iones Mo se dispo235
Os F ig . 112. E s tr u c tu r a c ris ta lin a d e la m o lib d e n ita . A - disposición de los cenLros de los Iones (las hojas qu e co n tien en Iones de m olibdeno e stá n so m b read as); B — la m ism a e s tru c tu ra re p re se n ta d a por el m étodo de N. Belov.
nen e n tre dos hojas d e iones S (fig. 112), p a ra le la m e n te (0001). E n las hojas, los iones se unen con enlaces fu e rte s, p e ro las f u e r zas de en lace e n tre las hojas “ trip le s ” se v e n m u y d e b ilita d a s , lo q u e d e te rm in a el buen clivaje de los cristales. E l n ú m e ro d e co o rd in ació n del m olibdeno es 6, pero, debido a las p a r tic u la r i d ad e s de la e s tru c tu ra de la e n v u e lta e lec tró n ica d e M o, n o le co rresp o n d e el octaed ro , sino el p rism a trig o n al. E n e s te caso, se p u ed e m ejo r re p re s e n ta r la e s tru c tu ra , seg ú n N . B elov, e n fo r m a d e u n a sucesión a lte rn a tiv a de e stra to s trig o n ales d e p ris m a s con io nes Mo en los cen tro s con e s tra to s vacíos d e o c ta e d ro s (fig. 112, B ). A specto de los cristales. L as m ás d e las veces so n c ris ta le s im p e rfe c to s. L as fo rm as m ás com unes so n : {0001}, {1010}, {1011}. L a s c a ra s {0001} llevan estrías (fig. 113). Los c rista le s tie n e n el a s p e c to d e ta b la s hexagonales. R a ra m e n te se e n c u e n tra n c r is ta les p ris m á tic o s . P o r regla general se o b serv an en a g re g a d o s hojosos o escam o so s. A veces se en c u e n tra n form aciones esferolít-ioas y v a rie d a d e s te rro s a s d e color gris oscuro h a s ta negro. E l co lo r d e la m o lib d e n ita es gris d e p lo m o ; la ra y a , gris, a m e n u d o con u n m a tiz verdusco. E l brillo es m etálico. D u re z a 1. E s flex ib le en las hojas d elg ad as. T a c to graso. D e ja u n a r a y a en el papel, com o el g rafito . Clivaje p e rfe c to se g ú n 236
{oool}. Peso específico i . 7-.5,0. Otras pro piedades. La conductibilidad eléctrica es insignificante a la tem p eratu ra am biente, pero au m en ta con la elevación de la te m peratura. Caracteres diagnósticos. Son sintom áticos el color gris de plomo, el típico brillo m e tá lico, la dureza m uy b aja y el clivaje por la base. Se confunde fácilm ente con las v a F ig . 113. T re s siste m a s riedades m acroescamosas del grafito, del que d e e s tría s en la uaru se distingue por u n a ra y a más ciara, un b asal d el c ris ta l de m o libdenita.. brillo más intenso, un peso específico más elevado y una conductibilidad eléctrica menor. E n com paración con la te tra d im ita , p a recid a a ella, posee un brillo menos vivo y se distingue p o r su c o n d u c ta al soplete. N o se funde al sopiete, d a a la llam a u n a coloración p á lid a am arilla verdusca. Se descom pone con d ificu ltad en HN(.)3 con desprendim iento de S 0 2 y un precipitado blanco o grisáceo de M o03. E n H 2S 0 4 concentrado sólo se descom pone a la te m p e ra tu ra de ebullición. Origen y yacim ientos. En el aspecto genético, los y ac im ien to s de m olibdenita g uardan relación con las intrusiones d e rocas eruptivas acidas, principalm ente gran ito s y g ra n o d io ritas, e n tre las cuales se observa, a veces, en fo rm a de ra ras im pregnaciones. Se encuentra en venas pegm atíticas, pero en c a n tid a d e s que no tienen im portancia práctica. Los principales yacim ientos de im p o rtan cia in d u stria l son de origen hidrotermal. Los más com unes son los y a c im ie n to s en los filones cuárcicos o rocas con contenido de cuarzo. E n g en eral, la paragénesis de la m olibdenita con el cuarzo se o b se rv a e n la m ayoría ab ru m ad ora de los casos. A lgunas veces, las secreciones de m olibdenita coinciden con delgadísim as v e ta s de cuarzo, apenas perceptibles a sim ple vista. Se conocen casos de distribución m icrodispevsa en el c u a rzo teñido de gris o azul. U nicam ente al m icroscopio, en secciones pulim entadas, se pueden observar tales secreciones. M uchas veces, en las vetas de cuarzo y m o lib d e n ita no se observan otros sulfuros, a excepción de raro s g ran o s d e p irita. E n los yacim ientos de otros tipos, e n tre loa m ineralos concom i tan tes se encuentran micas m icroescam osas, flu o rita , w olfram ita. más raram en te el berilio, la tu rm alin a, sulfuros do cobre (p rin ci palm ente la calcopirita), de hierro (p irita, p irro tita ), d e zinc (blenda), etc. Son relativ am en te raros los casos d e observación de m olibdenita en los sectores ricos en sulfuros. ICn los filones de cuarzo se encuentran, a veces, im p o rta n te s form aciones cristali nas dispersas irregulannento en rosetas y lám inas hexagonales... E n la zona do oxidación, a cu e n ta do la m olibdenita, so cons237
titu v e com o m etam orfosis, en la m ayoría de lps casos, la pow ellita (C aM o 0 4), a veces surgen huecos característicos de lixiviación, q u e p o r su fo rm a responden a los cristales de la m olibdenita. E n tre los yacim ientos extranjeros merece señalarse el de C lim a x (C olorado, E E .U U .), representado por un enorm e “sto ck ” d e c u a rc ita secundaria, que penetra a gran profundidad. T am b ién se conocen grandes yacim ientos de skarn de scheelita fo rm ad o s en el contacto de calizas con granitos. Aquí, la m olib d e n ita coincide en la m ayoría de los casos con num erosas y del g ad a s v etas de cuarzo que atraviesan las rocas de skarn. Im p o rtan c ia práctica. Es la única fuente industrial p ara la o b ten ció n de m olibdeno, im portantísim o m etal para la industria. C erca del 90% de la extracción mundial de dicho m etal se consum e en la fabricación de diferentes tipos de aceros de a lta calidad. El resto se em plea en la electrotecnia, fabricación de p in tu ras, teleg rafía sin hilos, industrias químicas, etc. 10. URUPO DE LA PIRITA A quí exam inarem os un vasto grupo de com puestos del tipo A X 2, donde A = Fe, Co, Ni, así como Mn, P t, R u, m ientras que X 2 = S2, Se2, A s2, A sS y SbS. Son los llam ados disulfuros, diarseniuros, sulfoarseniuros y sulfoantim oniuros. Todos ellos poseen m uchas propiedades comunes. P o r sus particularidades mineralógicas, este grupo puede dividirse en cu atro subgrupos: 1) subgrupo de la pirita (en el sentido estricto), donde el com p u esto FeS es dim orfo (pirita y m arcasita); 2) subgrupo de la coballila, que reúne los sulfoarseniuros y los su lfo an tim o n iu ros de Ni y Co (Fe se halla en ellos en cantidades d e m enos im p ortancia); cristalizan en el sistem a cúbico; las e s tru c tu ra s cristalinas do estos minerales son análogas a la estruc t u r a de la p irita, pero tienen una sim etría inferior; ¡i) subgrupo de la lollingila representado por los diarseniuros d e F e, Ni y Co, que cristalizan en el sistem a róm bico; 4) subgrupo del mispíquel, en el que en tran los sulfoarseniuros y su lfo u n tiin o n iu ro s principalm ente do Fe, que cristalizan en el s is te m a m onoclínico y rómbico. KJ bisulí'uro do hierro coloidal y rnetaeoloidal en m asas negros m icro d isp ersa s tiene u n a denom inación especial: melnikovita. N o Jo ex a m in a m o s como m ineral aparte, y a que en los an/ílisis lo e n tg e n o in ó tric o s se establecen en unos casos debyegram as de p irita , v en o tro s, do m arcasita. A q u í describirem os las peculiaridades características de la e s t r u c tu r a típ ic a de la p irita, así como de la m arcasita. L a e s tr u c tu r a cristalina del tipo de la p irita tiene la represen238
•o Fig. 114. E stru c tu ra cristalina de la pirita.
Fig. Lió. E s tru c tu ra oristuliim do la p irita. esícras negras — tonos Ke'+ ; grupos claros — (Stl*-
tación esquemática en las íigs. 114 y 115. D icha estru c tu ra tiene por base la red cúbica centrada on las caras del tipo de NaC l (cfr. fig. 92), donde los iones de azul re, al disponerse en parejas, se acercan mucho el uno al otro con la formación del grupo do aniones [S2]-2. L a distancia S —S en estos grujios es de 2,05 A (en lugar de 3,5 Á, doble radio iónico). Los grupos [S2]1- tienen sus ejes orientados según las diagonales de los cubos m enores do tal modo que no se cruzan. En la fig. 115, la distancia e n tre los átomos de azufre en las parejas viene algo dism inuida, al objeto de m ostrar como corresponde esta estructura a la del tipo NaCl. Las verdaderas correlaciones de [S2]2- se representan a p a rte, a la derecha. E n la estructura de la variedad róm bica de FeS2 (m arcasita) encontramos los mismos grupos [S J2- que en la pirita. Los iones Fe situados en los ángulos de la célula róm bica (fig. 11(5—A) y en el centro de la célula; ellos están rodeados por grupos do iones [S2]2-. JVIás adelante (fig. 110—Tí) se m uestra que las pare jas [S2]2- se hallan inclinadas respecto al ojo c y parecen apoyarse con los d o s extremos en los centros do las triadas de Ioh iones Fe. es decir, de la misma manera que en la pirita. I’or lo ta n to , en los ejemplos de las estructuras de la pirita y la m arcasita vem os que un mismo tipo de coordinación puede encarnarse en estru c tu ras cristalinas totalm ente distintas en lo que so refiero a su sim etría. E ntre las propiedades físicas distintivas do este grupo señala remos las siguientes. Ante todo cabo docir, que entre todos los sulfuros y compuestos similares, los minórales dol grupo de la pirita poseen la máxima dureza: 5 —0 (la dureza de la esperrilita 0,7 ; «lo la laurita, hasta 7 —8 ) . K h sintom ática la absoluta ausencia do clivajc. I odoH los minerales de dicho grupo son malos conduc tores de electricidad.
F Í£ . 1 10. E s t r u c t u r a c r i s t a l i n a rio l a m a rc a s ita : A - vlsla general il« la csl.rucl.ura: ¡onos l'’o!+, cubiertos iln p u n ltlo s: I! - orientación ilelifrupo[Ssl“- (enelconl.ro) en tro ilns tria d a s
P IR IT A - FeS¡¡. “ P y ro s ” en griego quiere decir fuego. P o r io visto este nom bre g u a rd a re la ción con las propiedades de la p i rita de d a r chispas al ser go lp ea da. o a su intenso brillo. Composición quím ica. F e, 46,6% ;S , 53,4% . Son frecu en tes las im purezas en m uy p eq u eñ as c an tid ad es: Co (c o b alto p irita), Ni, As, Sb, a veces Cu, Á u, A g, etc. E l contenido de estos ú lti mos elem entos se debe a la p r e sencia de m ezclas m ecánicas b a jo la form a de m inúsculas inclusio nes de otros m inerales, a veces en estado m icrodisperso. E n ta le s casos trá ta se , de hecho, de cristalosoles, pseudodisoluciones sóli das. C ristaliza en el sistem a c ú b ico ; c.s. didodecaédrica Z L H L q&PC. G.e. P a Z (T £). a 0 — 5,40667. L a estru ctu ra cristalin a se h a e x a m in ad o an tes. Aspecto de los cristales. L a p irita está m u y p ro p a g a d a b a jo la fo rm a de cristales bien desarrollados. E n tre las n u m ero sas form as establecidas, las m ás com unes so n : (100}, {210}, m ás ra ra m e n te {111}, {321}, {110}, etc., (fig. 117). E l aspecto de los cristales depende d e la p rep onderancia de u n a s u o tra s ca ras: cúbico, pentagonododecaédrico, m ás ra ra m e n te o ctaé d rico . Los cristales llegan a ten er varios cen tím etro s de d iá m e tro . Son características las estrías de las caras p aralelas a las a ris ta s (100) : (210), es decir a :e (cfr. las figs. 117 —B y C con la fig. 117 —A). E s te estriado e stá en consonancia con la e stru c t u r a c ris ta lin a d e la p irita y se h alla orientado siem pre p erp en d i c u la rm e n te a c a d a u n a de las caras vecinas, o sea que los elem en to s e x te rn o s de sim etría corresponden plen am en te a las p a r ti c u la rid a d e s d e la e stru c tu ra de la p irita. L as m aclas suelen en con tr a r s e s e g ú n (110), ra ra m e n te según (320). A g reg ad o s. E n las num erosas rocas y m enas, la p irita se o b ser v a b a jo la fo rm a d e pequeños cristales o granos redondos im p reg n a d o s. S o n ta m b ié n m uy com unes las m asas de p irita de e stru c t u r a a g re g a tiv a . E n las rocas sedim entarias son frecuentes las >,
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117. F o rm a s de c ristales con caras de dodecaedro p entagonal; E com binación de octaedro (o) con el dodecaedro pentagonal (e), el llam ado icosaedro (com binación del octaedro con el dodecaedro pentagonal).
concreciones esféricas de p irita, m uchas veces de e s tru c tu ra radial, así como secreciones en las cavidades de Jas conchas (fig. 118). Son frecuentes las aglom eraciones m am elares o arriñ o n ad as de p irita asociada a otros sulfuros. El color es am arillo de latón, m uchas veces con reflejos de color p ardo-am arillo y a b ig a rra d o s; las variedades fuliginosas m icrodispersas son de color negro. L a ra y a es negro-pardusca o negro-verdusca. E l brillo es m etálico intenso. D ureza 6 - 6 , 5 . Es re la tiv a m e n te frágil. Clivaje a b so lu tam en te im perfecto según {100} y {111}, a veces según {110}. L a fra c tu ra es irregular, a veces concoidea. Peso específico 4,9 —5.2. O tras pro piedades. E s m ala co n ductora de electricidad, es term oeléctrica. A lgunas variedades poseen propiedades detectoras. Caracteres diagnósticos. Se id en tifica fácilm ente por el color, las form as de los cristales, el estriad o de las caras, la a lta d u re z a
Ie n tr e el g ra n n ú m ero de sulfuros es la ú n ica que ra y a el vidrio). K sto s c a ra c te re s la d istin g u e n cla ra m e n te d e la m a rc a sita , la cal c o p irita . la p irro t i ta y la m illerita, algo p arecidas p o r el color. Se re s q u e b ra ja al soplete, se l'unde dan d o u n b o tó n m ag n ético . P ie rd e con fa cilid ad u n a p a r te del. az\il're, el cual a rd e con llam a a z u l. E n tu b o soldado se su b lim a u n a p a rte del azu fre y q u e d a el m o n o su lfu ro FeS. Se descom pone difícilm ente en H N O a (en polvo lo h a c e m ás fácilm en te), desprendiendo azufre. N o se disu elv e en HC1 d ilu id o . O rigen y y acim ientos. L a p irita es el sulfuro m ás p ro p a g a d o en la c o rte z a te rre s tre y se fo rm a en las m ás diversas condiciones geo lógicas. 1. B ajo la fo rm a de m inúsculas inclusiones se o b serv a en m u ch as ro cas m agm áticos. E n la m ayoría d e los casos es u n m in e ra l epig en ético re sp ecto a los silicatos y g u a rd a relación con la su p e rp o sición d e m an ifestaciones hidroterm ales. 2. E n los y ac im ien to s melasomáticos y de cordado es u n conco m ita n te casi p e rm a n e n te de los sulfuros en los sk arn s y dep ó sito s d e m ag n e tita s. E n varios casos es cobaltífera. Su form ación, lo m ism o q u e la d e otros sulfuros, está relacionada con la fase h id ro te rm a l de los procesos m etam órficos de contacto. 3. Como m in eral concom itante está m uy p ro p a g a d a en los y a cim ien to s hidrotermales de m enas de d is tin ta com posición de casi to d o s los tip o s y se e n c u en tra en paragénesis con los m ás d istin to s m inerales. A dem ás, se observa no sólo en los cuerpos m ineros, sino ta m b ié n en los criaderos bajo la form a de im pregnaciones d e cris ta le s b ie n d esarrollados surgidos p o r v ía m etaso m ática (m etacristales). 4. Con ig u al frecuencia se en cu en tra en lás rocas y m enas se d im en ta ria s. Son m uy com unes las concreciones de p irita y m a r c a s ita en sed im entos areno-arcillosos, en yacim ientos d e carb ó n , h ierro , m an g an eso, b au x itas, etc. Su form ación en estas rocas y m e n a s e s tá relacio n ad a con la descom posición d e resto s orgánicos s in acceso d e oxígeno libre en los sectores m ás profundos de los la gos y m ares. E n paragénesis con la p irita en sem ejantes condiciones se e n c u e n tra n con m ás frecuencia: la m arcasita, la m eln ik o v ita (v a rie d a d p u lv e ru le n ta negra del disulfuro de hierro), la sid erita (F e C 0 3), etc. E n la z o n a de oxidación, la pirita, lo mismo que la m ay o ría de los su lfu ro s, es inestable, som etiéndose a la oxidación h a s ta fo rm a r s u lfa to ferroso, el cual, habiendo acceso de oxígeno libre, se tra n s fo r m a fá c ilm e n te en sulfato férrico. E ste últim o, al hidrolizarse, se d esc o m p o n e en hidróxido de hierro, insoluble (lim onita) y ácido s u lfú ric o lib re, que p a sa a la disolución. P o r esta vía se realizan las seu d o m o rfo sis de la lim onita en sustitución de la p irita, ta n com u n e s en la n a tu ra le z a . L a p ir ita m ism a d a lugar a seudom orfosis en sustitución de los 242
restos orgánicos (de leña y diferentes restos de organism os), y en las form aciones e n d ó genas se en cu en tran seudom orfosis de p irita on su stitu ció n de Ja p irro tita , la m a g n e tita (FC3O4 ), la hem atites (Fe 20 3) y otros m in e 110 rales ferríferos. E stas seudom orfosis se fo r m an, p o r lo visto, bajo el efecto que ejerce el H 2S sobre los m inerales. Son in n u m erables los yacim ientos que_ contienen p irita en u n a u o tra ca n tid ad . Se F ig . 119. C ris ta l ta b u la r la puede en c o n trar en los yacim ientos d e los d e m a r c a s ita c o n u n tipos genéticos m ás distintos, a u n q u e la c u b o d e p ir it a crecid o Bobre él d e fo r m a re m asa fu n d a m e n tal corresponde a las fo rm a g u la r. ciones endógenas. E n la URSS ab u n d a n m ucho depósitos im p o rtan tes de p irita. Im p o rtan cia p ráctica. L as p iritas co n sti tu y en u n a de las m aterias prim as p rin c ip a les em pleadas p a ra la obtención de ácido su l fúrico. E l prom edio del contenido de azufre en las m enas beneficiadas con dicho fin oscila F ig . 120. C ris ta l e n tre el 40 y el 50% . L as p irita s se calcinan m a rc a s ita en hornos especiales. E l anh íd rid o sulfuroso S 0 2, que se o b tiene de esta m anera, se so m ete a la o x idación p o r m edio de óxidos de nitrógeno en presencia d e v a p o r de a g u a h a s ta llegar a H 2S 0 4. E l arsénico es u n a m ezcla indeseable p re s e n te en las p irita s d es tin a d a s a la producción d e ácido sulfúrico. E l cobre, el zinc, a veces el oro, el selenio, etc., p re se n te s con frecuencia en las p iritas, p u ed en e x tra e rse p o r p ro c e d im ie n to s es peciales. L os residuos ferruginosos, re s u lta n te s d e la ca lcin ació n , p u ed en em plearse en la fabricación de p in tu ra s o com o m e n a de hierro. L as m enas que contienen c o b a lto p irita p u e d e n em p le a rse p a r a la o b ten ció n de co balto, pese a su b ajo c o n te n id o (del 0,5 al 1 % en el m in e ra l). MARCASITA — FeS2. L a d e n o m in a c ió n p ro c ed e d e u n a p a la b ra del an tig u o árab e, con la que se d e sig n a b a n la p ir i t a y la m a r casita. Composición quím ica. F e, 4 6 ,6 % ; S, 5 3 ,4 % . Im p u re z a s : As, Sb, TI, e tc ., en m u y p eq u eñ as c a n tid a d e s. C ristaliza en el siste m a ró m b ico , c.s. ro m b o -b ip ira m id a l 3 £ 23PO. G.e. P n m m [D{1). a 0 = 4,4369; b0 = 5 ,4 1 49; c0 = 3,381. L a e stru c tu ra cristalin a se h a d esc rito a n te s . L os cristales p re sen ta n u n aspecto cristalin o ta b u la r (fig. 119), m áe ra ra m e n te colum 16 »
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/ n a r c o r to o la n c e o la d o (fies. 120 y 121). Las m aclas son frecuentes y c o m p le j a s . A v e c e s son característica s las form as de peines. Se en c u e n t r a ta m b ié n b a jo la fo rm a d e concreciones (fig. 122), así com o e n fo r m a c io n e s e sta la c tític a s . m am elares, arriñonadas. corchosas e irreg u la res. S on com u n es las pseudom orfosis en su stitu ción de r e s id u o s o rg á n ico s. El c o lo r d e la m a rca sita es am arillo de latón con un m atiz gris o v e r d e . La raya cs verde-gris oscura; el brillo, m etálico.
D u re z a 5 —6. F rágil. Clivaje im perfecto según {101}. Peso e sp ecifico 4,6 —4,9 (m enos que el de la pirita). Otras propiedades. E s m a la c o n d u c to ra d e electricidad. C aracteres d iagn ósticos. Los cristales de m arcasita se d istin g u e n p o r sus fo rm as lanceoladas y tabulares, lo que la diferencia de la p irita . E n las concreciones y m asas com pactas se distingue difí c ilm e n te d e la p irita. Kn la fra c tu ra reciente p resen ta un m atiz ca ra c te rís tic o verdusco, im propio de la pirita. E n las secciones puli m e n ta d a s , e x a m in a d as al microscopio, se distingue con facilidad d e la p irita p o r sus acusados efectos de anisotropía óptica. Se dife re n c ia su stan cial m ente de la p irita én el debvegram a. Su c o n d u c ta al soplete y en los ácidos es análoga en todo a la d e la p irita . O rigen y yacim ientos. E stá propagada en la n atu raleza m ucho m en o s q u e la p irita. Se en cu en tra ta n to en las form aciones m inera les en d ó g e n as com o exógenas. L a m a rc a s ita de origen endógeno se observa en los yacim ientos h id rotar maten, principalm ente en filones. P or regla general se form a en las ú ltim a s fases de la mineralización. E n la m ayoría de los casos se e n c u e n tra en las cavidades de las drusas bajo la form a de concre cio n es pe<|ucñ;is, a veces como eflorescencias pulverulentas en cris-
F i n 121. C o n cre c ió n «lo ciíhíu Iob lanceola d o s (le ninrcuH itn u.;s I oh radialm e n te .
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Fin. 122. Concreción chIV'I-Ícií du 1 narcuHilu. inurcuHila. P aniaño n u tu ra l.
tales de cuarzo, calcita, galena, esfalerita, tetraed ritas y otros m ine rales, más raram ente bajo form as de co stras o e sta la c tita s. Kn las rocas sedim entarias, p rin cip alm en te en las sed im en ta cio nes carboníferas areno-arcillosas, la m arcasita s e en cu en tra prefe rentem ente bajo la form a de concreciones, g ra n o s irregulares, p seu dom orfosis en sustitu ción de residuos orgánicos, así com o do su s tancia negra fuliginosa m ierodispersa (m eln ik ovita). P o r los carac teres m acroscópicos se confunde a m enudo con la p irita. En las condiciones de la m eteorización en p resen cia de o x íg en o , la m arcasita se descom pone m ás fácilm en te que la p irita, d an d o lu gar a la form ación de su lfatos de hierro y de á cid o su lfú rico libre; y en ausencia de oxígeno se produce, adem ás, d esp ren d im ien to do azufre nativo. El resultado final de la oxid ación de la m a rc a sita e s la form ación de hidróxidos de hierro (lim onita). Por vía experim ental se ha establecido que la m arcasita, a d i ferencia de la pirita, se form a con relativa facilidad a partir de d iso luciones acidas a tem peraturas m ás bajas. E n oposición a la p irita no constituye en la naturaleza grandes y a cim ien to s de m enas c o m pactas. Entre los yacim ientos hidroterm ales do sulfuros. don d e la m ar casita se encuentra a la par de la pirita en can tid ad es m ás o m onos sustanciales, cabe señalar a títu lo de ejem plo el do BliavhiJik, de la región de Orenburgo (Urales del Sur), donde se presente 011 uirroga dos microdispersos distribuidos esporádicam ente. A d em ás do la pirita, se asocian a la m arcasita la esfalerita. la w u rtzita. la ca lc o pirita, el cuarzo, etc. Las rocas .sedimentarias m arcasitíferas abundan m ucho en numerosas comarcas de la Unión Soviética, com o, por ejem p lo, los arcillas arenosas carboníferas de Borovichi, (pie con tien en d iferen tes formas de concreciones de m arcasita. S ecciones p u lim en ta d a s de dichas concreciones muestran que el mineral se ha form ado do modo epigenético, sustituyendo el cem ento entro los grano» do arena que m antienen en la musa de m arcasita la d isp osición est ra tificada en relictos. Adem ás do la m arcasita, en dichas con creciones se observa la pirita en ciertos sectores, disp uesta, a veces, en form a concéntrica. l£n algunas concreciones se ha d ep ositad o on la snpor'fíipie del mismo modo la galena, es decir, su stitu y en d o el cem en to en las masas de arena. La asociación de sulfuros do hierro con la ga le na on las concreciones es un fenóm eno b asta n te raro. La diversidad de formas de la-s concreciones de m arcasita ha hecho famosos los yacim ientos do sed im en tacion es arcillosas do Kuri-H um en y Tmiluko- ¡iainom k, d e la ladera oriental de los Ura les Centrales (al esto do Svordlovsk). A dem ás de los nodulos esfé ricos, aquí son muy com unes los riñones, las concreciones 0011 disposieion radial do los individuos, que term inan on cristales lanceo lados bien desarrollados (v. fig. 121). Huiro los yacim ientos extranjeros cabe señalar los hidroterm ales
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alem anes, donde se han encontrado m ag níficos cristales de m arcasita, etc. Importancia práctica. E n el caso de g ra n des m asas, los yacim ientos de m arcasita, lo m ism o que en el caso de la p irita, pueden beneficiarse p a ra la producción de ácido sul fúrico. ESPER R ILITA - P tA s2. El nom bre se debe al quím ico que descubrió el m ineral en las m enas de Sudbury. F ig . 123. C ris ta l de e s p e r r ilita . Composición quím ica. P t, 56,5% ; As, 43,5% . Im purezas (en %): R h (h a sta 1,6), P e ( h a s ta 0,4), Cu (h a s ta 0,7), Sb (h a sta 0,6), a veces Sn (h asta 3,6). C ristaliza en el siste m a cúbico; c.s. didodecaédrica ZIP&Lq&PÓ. G .e. Pa3(T% ). a 0 = 5,950. L a estru ctu ra cristalina es análoga a la q u e p o see la p irita . Se ob serv a casi exclusivam ente en cristales, en la m a y o ría d e los casos, pequeños. E l aspecto de los cristales es cú b ico , o c ta é d ric o , m ás ra ra m e n te pentagonododecaédrico. Son fre c u e n te s la s com binaciones de form as según {100}, {111}, {110}, {201}, e tc . (fig. 123). L as m aclas son raras. E l co lo r d e la esp e rrilita es blanco de estaño. L a ra y a es gris o s c u ra ; el brillo, in ten so , m etálico. D u re z a 6 —7 (por su d u reza es el segundo m ineral de la clase de los su lfu ro s y arseniuros, después de la laurita). Clivaje, a veces se g ú n el cu b o . Peso específico 10,5 —10,7 (el m áxim o p a ra los m inera les d e d ic h a clase). O tras propiedades. E s m ala conductora de electri c id a d . C aracteres diagnósticos. Como propiedades m ás im p o rtan tes de b e n co n sid erarse el color, la elevada dureza, el gran peso específico, e l e s ta d o cristalin o , la resistencia a los ácidos y la reacción al p la ti n o y a l arsénico. Al so p le te en el carbón se funde fácilm ente form ando un grano m e tá lic o b la n c o con superficie esponjosa y desprendim iento de v a p o re s b lan co s d e óxido de arsénico. E n la lám ina incandescente de p la tin o , los p eq u eñ o s granos se funden inm ediatam ente con des p re n d im ie n to d e A s20 3; a la lám ina se adhiere soldado platino es p o n jo s o . N o se disuelve en los ácidos, ni siquiera en el agua regia. O rig e n y y acim ientos. Se encuentra en los yacim ientos de sul fu r o s d e c o b re y n íq u el del tipo de S udbury en relación genética con la s ro c a s e r u p tiv a s básicas (gabbro-noritás y gabbro-diabasas). T ie n e re la c ió n p a ra g e n é tic a con la p irro tita, la calcopirita y la pentl a n d i t a . D e los m inerales del grupo del platino se encuentra ju n to c o n la e s p e r r ilita con m ayor frecuencia el platino paladífero. E n los m ism o s grupos paragenéticos se ha encontrado entre la s fo rm a c io n e s p eg m atíticas de m agm as básicos del conjunto de B u s c h v e ld (S u r d e A frica), donde se han encontrado los cristales
F ig. 124. C ristal de co b a ltita . C om binación d e d o d e c ae d ro pentogonal con octaedro.
de m ayor tam añ o : h asta 1,85 cm de diám etro. E n ' la m ism a zona se ha observado en yacim ientos originales m etasom áticos en calizas en contacto con 1as rocas básicas del conjunto de B uschveld asociado a m ine rales de skarn. Merced a su estabilidad quím ica, la esp errilita no se d escom po ne en la zona de oxidación y al destruirse los y acim ientos v a a p a r a r a los aluviones, conservando, en m uchos casos, p e rfe c ta m e n te las caras cristalinas. E n territorio soviético, la esperrilita se e n c u e n tra en los aluviones de varios ríos en los d istrito s de Zea y T im p to n de Siberia O riental (región de Chitá), m uchas veces p re sen tán d o se en cristales bien desarrollados (v. fig. 123). Im portancia práctica. Como m ineral rico en p latin o re v iste indudablem ente interés industrial. Incluso en los casos de contenido insignificante en las m enas puede extraerse en el proceso de a p ro vecham iento integral de las mismas. U n ejem plo de ello nos ofrece el yacim iento de Sudbury, donde se ex tra e ju n ta m e n te con o tro s minerales de platino a p a rtir de los residuos del tra ta m ie n to de las menas de cobre y níquel. COBALTITA — CoAsS. Variedad: ferrocobaltita, rica] en [hie rro.
Composición quím ica. Co, 35,4% ; As, 45,3% ;S , 19,3% . S egún datos de los análisis, el contenido de Co v aría e n tre el 26 y el 3 4 % ; el de As, entre el 42 y el 48% ; el deS , entre el 18 y el 21% . A dem ás, contiene a veces: Ni h asta el 2 —3 % ; F e h a sta el 8% y, en ciertos casos, h asta el 16% (ferrocobaltita). Cristaliza en el sistem a cú b ico ; c.s. p e n tá g o n o -trite tra é d ric a 3 L H L 3. G.e. P 2 l 3 (T l). a0 = 5,575. La estructura cristalina se asem eja m ucho a la e s tru c tu ra de la pirita. Aspecto de los cristales. Los cristales son b a s ta n te frecu en tes, presentando el aspecto octaédrico, cúbico y pentagonododecaédrico (v. fig. 117). D ebido a ello, las form as m ás com unes s o n : {111}, {100}, {210}, {110}, etc. Tam bién son ca rac te rístic as las com binaciones propias de la pirita, p articu larm en te { l l l } y {210}, re p re sentadas en la fig. 124. Las m aclas según (110) y (111) son raras. La cobaltita se encuentra tam bién en granos irregulares y en m asas compactas. Él color de la cobaltita es blanco o gris d e acero con m atiz rosa do. Las variedades ricas en hierro tienen un color gris oscuro o in cluso gris negro. L a raya es gris-negra; el brillo, m etálico. Dureza 5 —6. Frágil. Clivaje m ediano según el cubo. Peso espe cifico 6,0 —6,5. Es mal conductor de la electricidad. 247
C a ra cteres d ia g n ó stico s. Al exam in arse d eta lla d a m en te no c u e s t a tr a b a jo id e n tific a r la c o b a ltita por su m atiz rosáceo. la alta d u r e z a y , con frecu encia, por las típ icas com binaciones de form as {1 0 0 }, {1 1 1 } y {2L0}. Se d istin g u e de la linn eíta, parecida a ella, por su d u r e z a m á s a lta . L as m uestras m eteorizad as acusan p aragén esis co n la e r itr ita (Co3 [ A s 0 ,] 2*8H 20 ) , teñ id a de color d e rosa in ten so . S e fu n d e al so p le te d a n d o un b otón gris d éb ilm en te m agn ético, fo r m a n d o en el carbón una eflorescen cia de A s20 3. L a perla de bórax se tiñ e d e azul (reacción al cobalto). Se descom pone en el Acido ní tr ic o co n d esp ren d im ien to d e S y A s20 3 (disolución de color de rosa). O rigen y y a cim ien to s. Se en cuen tra prin cipalm ente com o m in e ral típ ic o d e Ioh procesos hidroterm ales en los y a cim ie n to s m etasornáticos do c o n ta c to y filon es. Se asocia generalm ente con los sulíu ro s y arsen iu ros d e co b a lto y de hierro, así com o con la calcop iri ta , la esfa lerita , el cuarzo, los m inerales de skarn, el clorito ferrífero, la tu r m a lin a , el a p a tito , etc. 10n el p roceso de m eteorización, a cu en ta de la co b a ltita , así com o d e o tr o s arseniu ros d e cob alto, se form a la eritrita terrosa o crista lin a , c u y o color rosa resalta en las zonas de oxid ación de los y a c i m ie n to s d e su lfu ros y arseniuros de cobalto. Kn la l j RSS, la co b a ltita se encuentra en el yacim ien to ferrífero d e I)ri» h lc.P H á n (d istrito d e K irovab ad, de la RSS de A zerbaidzhán), d e origen rnetasom ático de con tacto. Aquí se observa en tre los skarn m o d ific a d o s por vía hidroterm al en el costado colgan te d el d ep ó s ito d e m a g n etita . Cluardan relación paragenética con ella la cal c o p ir ita , la pirita, la esfalerita, la m olibdenita, la m a g n etita , el gra n a te , Ja ca lcita , el a p a tito , el cuarzo, etc. Kn el C anadá se en cu entra en cantid ades considerables en los y aciin io n io s do la z o n a de Cobalt (Ontario) asociada a la sa fflo r ita , esc u te r r u d ila , esrrialtita, cloa n tita , niquelita, gersdorfita, p la ta n ativy-, a r g e n tita , d o lo m ita , calcita y otros m inerales, así com o en los y a c im ie n to s d e H lu lteru d (N oruega) y Tunábenj (Suecia). Im portún ela práctica. La cob a ltita es una de las fu en tes prin c ip a le s do ob ten ció n d e cobalto a partir de m enas industriales. D a d o el a lto co sto del cobalto, las menaa de sulfuros y arseniuros p u ed en te n e r im p ortan cia industrial incluso con un contenido del 0,1 —0,2 % de cob alto. líl e m p le o del cob alto so basa en sus valiosísim as propiedades: I ) s u s (U lereó les com p uestos se em plean com o colorantes azules y v e r d e s m u y esta b les, usados en el teñido de los vidrios y artículos d e c e r á m ic a d esd e los tiem pos m ás rem otos; 2) com o elem ento de a le a c ió n , cl co b a lto le d a al acero una elevada dureza y resistencia a a lt a s tem p era tu ra s, así com o excepcionales propiedades m agné t ic a s ; 3) u n id o a otros m etales (Cr, Mo, W, etc.) da im portantes a le a c io n e s para linos técn icos, etc. y
U K K SD O ltF IT A — NiAsS. ICxisten variedades ricas en cob alto h ierro.
248
Composición quím ica. Ni, 35,4% ; As, 45,3% ; S, 19,3%. Kl contenido de Ni suele oscilar en tre el 20 y el 4 0 % ; el de As. en tre el 37 y el 56% ; el de S. entre el tí y el 19%. K ntre las im purezas fi guran con frecuencia el Co. Fe. Sb. etc. Cristaliza en el sistem a cúbico: c.s. p o n tág o n o -trited raéd riea 3L 24L 3. G.e. P 2 13(7,J). rf0—5.719. L a estru ctu ra cristalina es a n á loga a la de la pirita. El aspecto de los cristales es o ctaédrico o cú bico. Las form as m ás frecuentes son: {100}. {111}. {110}. {210}. {311}. Las maclas son raras según (111). Las m ás de las veces se encuentra en agregados granulares. Es de color blanco de p la ta h asta gris de acero, la raya os grisáceo-negra, el brillo, metálico. Dureza 5,5. Frágil. Clivaje, a veces según {111}. Teso especifico 5,6 —6,2. Es buena conductora de electricidad. Caracteres diagnósticos. Es difícil de d istin g u irla por vía m acroscópica de los m inerales de arsénico, como, p o r ejem plo, la esm altita (CoAs2_3), lac lo a n tita (N iA s,_a). la u lm a n ita (NiSbS), ol mispíquel (PeAsS), etc. Hay que recurrir a los análisis m icros cópicos y a las reacciones quím icas al Ni. As y S. y en caso de p re sencia de mezclas isomorfas de Fe, Co, Sb, a la d eterm in ació n c u a n tita tiv a del contenido, aunque no sea más que de !o.s elem entos fu ndam entales. Se funde en grano al soplete en carbón, reacciona con cl Ni. Se descompone en el H N 0 3, con desprendim iento do S y As2().,. La disolución tiene tina coloración verde, lo que acusa la presencia. de Ni. Origen y yacimientos. La gersdorfita pertenece a los m inerales que se encuentran principalm ente en yacim ientos /lit/rolt'niittlr.s. G uardan relación con ella los arseniuros y sulfuros do níquel: niquelita, millerita. d o a n tita , ram m elsborgita, u lm an ita . etc. I)»' los dem ás minerales pueden encontrarse asociados a «'lia d istin to s sulfuros, así como carbonatos (calcita, an q u e rita , d o lo m ita) y cuarzo. En la zona de oxidación, lo mismo que en el caso do o tro s arsoniuros de níquel, a cuenta de la gersdorfita so con stituyo la am m borgila (Ni3 [As()j]¡> 8 llsO), de color verde intenso. Kn territorio soviético, la gersdorl'ila so ha e n c o n tra d o en muy pocos yacim ientos y en cantidades insignificantes. Kn las p u b lica ciones se habla de hallazgos do gersdorfita en los y acim ien to s do oro de ¡ierezorsk (en los Urales) y e n form a de pequeños granos en las dolomías m acrocristaliuas, así como en el y ac im ien to do oro do lie.riknl (Siberia. Occidental) asociada a la ram m olsborgita. la niquelita, etc. Kn cl extranjero so lian descubierto las m ayores co n cen tra ciones on varios yacim ientos do llar» (RHA), los Monten M<'tti lico* (Sajonia), etc. La importancia práctica de este m ineral no os grande, y a que 24 9
F ig . 125. C ristales d e lo llin g ita m {110);
u {140}, e {101}, a {120}, l {101}.
m
sólo suele en co n trarse com o con co m itan te en los m inerales que contienen sulfuros y arseniuros de níquel y cobalto.
LÜLLIN'GITA F eA s2. El nom bre se debe a la c iu d a d de Lólling (A ustria). D escrito por p rim era vez por Mohs. Composición quím ica. F e, 2 7 ,2 % ; As, 72,8% . L a relación F e : Ás no es co n stan te. C ontiene pequeñas can tid ad es de S (h a sta el 6% ) y Sb (h a sta el 5% ). E x is ten variedades ricas en cobalto (g la u c o p irita ) a c u sato rias de u n a serie co n tin u a de disoluciones s ó lid a s : lo llin g ita-sa fflo rita (FeA s2 —CoAs2). Adem ás del cobalto se o b s e rv a n p e q u e ñ a s ca n tid a d es de níquel. C ristaliza en el sistem a róm bico; c.s. ro m b o -b ip iram id al 3 L 23PC. G.e. P n n m (D¡£). a0= 5,227; 60= 5,959; c0= 2 ,8 9 4 . L a e s tru c tu r a c rista lin a es an álo g a a la d e la m arcasita, a u n q u e p o r el tip o d e co o rd in ación de As en to rn o de F e se distingue algo, ta n to d e la m a rc a s ita , com o del m ispíquel. Según dato s d eV . M ijéev, al s u s titu irs e el h ierro por el cobalto se m antiene la e stru c tu ra . Con el a u m e n to d e la razón (Co + N i):F e se verifica u n p a u la tin o a u m e n to d e las dim ensiones de la célula a lo largo del eje c, m ien tras q u e la lo n g itu d de las o tra s dos aristas de la célula q u ed a m ás o m en o s la m ism a. E l asp ecto de los cristales es en la m ayoría de los casos p ris m á tic o (fig. 125). Se e n c u e n tra tam b ién en m asas com pactas. E l co lo r d e la lo llin g ita v a desde el blanco de p la ta h a s ta el g ris d e acero. L a ra y a es g ris á c e a n e g ra ; el brillo, m etálico. D u re z a 5 —5,5. Frágil. Clivaje, a veces bien definido según {010} y {110}. F ra c tu r a irregular. Peso específico 7 ,0 - 7 ,4 (n o ta b le m e n te m a y o r q u e el dol mispíquel). Otras propiedades. B uen con d u c t o r do elec tricid ad . C a ra c te re s diagnósticos. P o r sus caracteres externos so parece m u c h o al m isp íq u el, con el cual se confunde con m ucha frecuencia. L a d ife re n c ia su sta n c ia l, se observa en los posos específicos de d ic h o s m in e ra le s . T am bién se observan ciertas diferencias al mi c ro s c o p io , e n secciones pulim entadas. S e f u n d e al so p lete con m ás dificultad que el m ispíquel. E n tu b o c e r r a d o d e v id rio no d a m ás que arsénico m etálico si la pre 250
sencia de azufre no es muy considerable. Se disuelve en HNOs con desprendim iento de As20 3. Origen y yacimientos. En la naturaleza se encu en tra con menos frecuencia que el mispíquel y en cantidades insignificantes. Se observa exclusivam ente en yacim ientos m etasom átieos y filones hidrotermales asociada m uchas veces al m ispíquel. sulfuros de hierro y de cobre, arseniuros de Co. así como a la calcita, la side rita, el cuarzo, etc. E n la zona de oxidación se destruye, dando lugar a la escorod ita (F e"’ [A s 0 4]-2 H ,0 ). E n la JJRSS se han hecho descubrim ientos de lollingita en v a rios puntos del Cáucaso, los Urales, Asia C entral, S iberia O cciden tal y Oriental. M encionaremos el yacim iento de A g u y u n n (K a rateguin Oriental, en la orilla izquierda del rio A guyurm , Asia Central), en cuyos minerales de m ispíquel a b u n d a b asta n te . Kit el yacim iento de estaño de Sojondin (del d istrito de K y rin . región de Chita) este mineral se ha encontrado en aglom eraciones com pac tas y vetas h asta de 3 cm de espesor. Es sintom ático que se cons titu y a después del mispíquel, envolviendo sus cristales. E stá descrito tam bién en muchos yacim ientos do C arintia, Harz, Sajorna, Noruega, Canadá, etc. Im portancia práctica. Siendo e! arseniuro de hierro m ás rico en arsénico, se em plea p ara la obtención do dicho elem ento. MISPIQUEL — FeAsS. Sinónim o: arsenopirita. V ariedad: daña Un, mispíquel cobaltífero; las variedades ricas en cobalto so d enom i nan glaucodot. Composición química. Fe, 34,3% ; As, 46,0% ; S, 19,7% . Los análisis químicos acusan frecuentes divergencias de dichas cifras, sobre todo en lo que se refiere al As y al S. Las im purezas m ás fre cuentes son: Co, más raram ente Ni, Sb. En muchos yacim ientos es frecuente el contenido de oro en el m ispíquel. K1 oro se descubre, a menudo, al microscopio bajo Ja form a do inclusiones, au n q u e lo más común es que se encuentro en fase m icrodispersa, o bou, q u o el mispíquel aparece en sem ejantes casos, do hedió, com o un cris tal osol. Cristaliza en cl sistem a monoclínico; c.s. prism ática W PG . G.e. B 2 1fd(0^)l). a0 = 9,58; b0 = 5,69; c„ = 0,42; = 90°. E stru ctu ra cristalina. Aunque por las particularidades m orfológicas de los oristalos, ol mispíquel portonezoa a la serio de la m arcasita, las in vestigaciones roontgenomótricas m uestran (pie la e s tru c tu ra ideal do este mineral es m onoclínieay sólo se vuelve róm bica como eonsocuenoia «leí maclaje. Cada ion F e está rodeado, d en tro del octae dro deformado, por tres iones S, con la p articu larid ad de quo en ol octaedro tres vórtices están ocupados por S, m ientras quo otros tres, por As. Los iones As y U se disponen en los vórtices dol te tra e dro deform ado: los iones As están rodeados por tres iones l''o y 251
H g . 126. C ristal
un ion S, m ientras que los iones S. por tres iones Fe y un ¡on As.
Aspecto de los cristales. Se en cu en tra m uy a m enudo en cristales m agníficam ente definidos, las m ás de las veces de aspecto prism ático, en fo rm a de colum nas cortas h a sta bacilares y aci culares (fig. 126). Son tam bién m uy com unes los cristales pseudopiram idales, constituidos por el d esarrollo uniform e de los prism as de prim ero y segundo género. Las form as m ás frecuentes son: {101}, {230}, {210}, {140}, etc. Es característico el estriad o de las caras a lo largo del eje c. Los cristales están m uy desarrollados en las cavidades de las drusas, pero son tam bién frecuentes los m etacristales form ados por v ía m etasom ática en las rocas laterales de los yacim ientos. Las maclas «on frecuentes (fig. 127) y se p resen tan a m enudo bajo el aspecto de cruz. Agregados. E n las masas com pactas constituye agregados granulares y bacilares. Kl color del m ispíquel es blanco de estaño (en las caras de los cristales) h asta gris de acero (en la fractura), lis frecuente un reflejo am arillo. L a ra y a es grisáceo-negra, a veces con un m atiz p ar dusco; brillo, m etálico. IMirc/.a 5,5 —0. Frágil. Tlivaje b a sta n te definido según {101} y {001}. I’bho específico 5,9 —6,2. Otras propiedades. Es conductor d e electricid ad. La te m p e ra tu ra de descomposición se halla en el in te rv a lo de 430 —075°, con la particularidad de que el enlace e n tre Fe y As es m ás débil que e n tre Fe y S. ('a ra d o re s diagnósticos. Son sintom áticos cl color blanco de est a ñ o de las caras de. los cristales, la a lta dureza V el contenido de h ierro , arsénico y azufre cuino com ponentes fundam entales. Al g o lp e del m artillo em ite un olor a ajo. Son tam bién muy carac-
turísticas las form as de los cristales. So distingue de la lóllingita (FeAs.) por su peso especifico inferior. Se puede d istin g u ir con plena seguridad de los arseniuros de níquel y cobalto (csm altita. cloantita, etc.) en las m asas granulares por m edio de ensayos cu ali tativ o s quím icos y al microscopio (en secciones p u lim entadas) con empleo de reacciones m ioroquíinicas. Se funde al soplete en la llam a reductora. desp ren d ien d o un olor a ajo ; da un régulo m agnético de color partió en la fractu ra. En tubo cerrado se form a 1111 ab u n d a n te sublim ado de sulfuro de arsénico rojo, y luego un anillo de arsénico m etálico negro. Se descompone en HXOj. desprendiendo S y As2(.)s. Origen y yacim ientos. El m ispíquel pertenece a los m inerales de origen hidrotermal y es uno de los nuis propagados p o rta d o re s do arsénico en los yacim ientos endógeno». En los yacim ientos típicos hidroterm ales, filones y y acim ien to s formados por vía m etasom ática se desprende p re fere n tem en te en la fase m ineralogenética de más alta tem p eratu ra. Son frecuentes los yacim ientos propios de mispíquel. donde es ol m ineral m etalí fero principal. Como concom itante se observa en la com posición de los más distintos yacim ientos de: estaño, wolfram io, bism uto, cobre, plomo, zinc, etc. IDe los minerales no m etalíferos queso asocia n a él los más frecuentes son el cuarzo, la turm alina, los feldespatos, las micas, los carbonatos, a veces el berilo, el topacio, oto. En el proceso de oxidación en la zona de m otoonzación, ol mis píquel se descompone con relativa rapidez, dando lugar a la oseorodita (.Fe*"[Ast).,]*2J-I2(>) bajo la forma de m asas porosas y terrosas de color am arillento o verdusco (m ezclado con hidróxidos de hierro adquiere una coloración m arrón o partía). En territorio soviético se conocen ac tu a lm e n te docenas do yacim ientos donde el mispíquel es ol m ineral principal y I ¡ene im portancia industrial. De los numerosos yacim ientos extranjeros no m encionarem os más que el im portantísim o de fí’oliilcn (Suecia), donde ('I m ispíquel es rico en oro, el cual no se extrae to talm en te d u ra n te la benefi eiación mecánica. Importancia práctica. Las menas de m ispíquel son la fu n d a m ental m ateria prim a em pleada en la obtención 0% . D u ran te el apro vccliamicnto integral de las menus polim etálicas, ol arsénico puede extraerse de los minerales que lo contienen com o d e m e n to acce serio, principalm ente de los («ases que se desprenden en el proceso do fusión «le las menas.
I Z .k S
I
—----------- a0=8.l9------------ —
Qc o
QAs
F ig . 128. E s tr u c tu r a c rista lin a de la eaou terru d ita. E stá n so m b re a d o s los g ru p o s c u a d rad o s d e A s,.
11. G ltU PO DE LA ESCUTERRUDITA F iguran aquí los arseniuros de N i y Co de com posición A X 3 o A X 3_ j que con stitu yen m ezclas isom orfas con presencia de canti d a d e s considerables de F e. T odos estos minerales cristalizan en el s is te m a cúbico. L as in vestigacion es roentgenom étricas muestran que estos m i n erales se distinguen esencialm ente por su estructura cristalina d e Jos m inerales del grupo anterior, a pesar de que su composición p u e d e expresarse bajo la form a de diarseniuros. U na particularidad característica de la estructura cristalina de Ja escu terru d ita (fig. 128) consiste en que los átom os de arsénico c o n s titu y e n grupos cuádruples As4 y so hallan dispuestos en los v é r tic e s deJ cuadrado, fisto s grupos planos se disponen en el medio d e la s caras y aristas, orientándose paralelamente « los lados del c u b o d e Ja célula. Cada ion Co está rodeado de seis iones As. La fó r m u la cristaloqu ím ica de la escuterrudita debería escribirse do la sig u ie n te m anera: Co4[As4]a. R e s u lta q ue Ja esm altina y Ja cloantita poseen estructuras cris ta lin a s a b so lu ta m e n te análogas, pese al menor contenido de arsó254
meo. U nicam ente las dim ensiones de las células elem entales de estos minerales son algo m ayores en com paración con la esouterrudita. P o r eso no tiene n ad a de extraño que las propiedades físicas y químicas de todos estos m inerales sean asom brosam ente iguales. P a ra ev itar repeticiones en su exposición nos lim itarem os a la descripción general de los m inerales de este grupo. ESCUTEHRUDITA — CoAs3. La denom inación se debe a la localidad S ku tterud (en Noruega), donde se encontró p o r vez pri m era este minera). ESMALTITA - CoAss_.r donde a- = 0 - 0 ,5 . S inónim o: azul de cobalto. CLOANTITA — NiAs3_*, donde x = 0 ,5 — 1,0. El nom bre p ro cede del griego “ chloantos”, que verdea o que verdece. P o r lo visto se debe a que los compuestos de níquel teñían de verde las diso luciones en los ácidos, tal vez el m otivo de sem ejante d en o m in a ción lo hayan dado los productos verdes de la oxidación de dicho mineral (annabergita), en oposición a los arseniuros de cobalto quo dan minerales secundarios de color de rosa (eritrita). La composición química no es constaute. El contenido de los distintos componentes oscila en intervalos b astan te am plios (v. tabla 5). TA 11L A 5 COMPOSICION QUIMICA DE LOS M INERALES DEL GRUPO DE LA ESCUTERRUDITA EN % DE PESO
Elementos As 8 Co Ni Fe
Escuterrudita 7 6 ,4 -7 2 ,9 0 -1 ,7 20,5 - 1 0 , 8 0 -9 ,4 0 -5 ,8
Esin.iltltii
Clnnntitu
71,
7 :t,5 -7 0 ,l 0 -0 ,0 :»,t>-u,:» 2 1 , 2 - 14,5 2 ,8 -5 ,2
Los análisis químicos acusan, adem ás, la presencia do Cu, Bi, a veces Pb y Ag. Probablem ente esta presencia ho debo a m ez clas mecánicas. Cristaliza on el sistema cúbico; o.s. didodeeaédrica 3 L-A 1/SJ‘fí. G.e. ImS(Tjj). lil tam año de la célula crece con el aum ento del con tenido do Ni, así como do Ke, a0 = 8,189 (para la oHCiitorrudita), 8,24 (para la osmaltita) y 8,28 (para la eloantita). Los crÍHtaloH pre sentan un aspecto cúbico, cubo-octaédrico u octaédrico. So encuen tran bajo la forma do concreciones dendríticos y en agrogradoH granulan» compactos.
K1 color c.s blanco de estaño, a veces con reflejo irídeo o tiñen, al calentarse, de color d e ro sa la disolución, m ientras que las variedades ricas en níquel la tiñ e n de am arillo-verde. Origen y yacim ientos. Todos estos m inerales se hallan en paragénesis con otro s arseniuros de cobalto y níquel exclusivam ente en y ac im ien to s de origen hidrotermal (del tipo de Schneeberg, etc.). Kn el proceso de m eteorización, a cu en ta de la esc u te rru d ita y la c s m a ltita se constituye la e ritrita (Co3[A s0 4]2-8H 20 ) bajo ia fo rm a de eflorescencia de color de rosa, m ientras que a cu en ta d e la n iq u elescu terru d ita y la clo an tita se form a la a n n a b erg ita (N i.,{As<),,'J2-8 H20 ), de color verde vivo. L a esc u te rru d ita, ju n to con los d em ás m inerales de cobalto se h a encontrado en el yaci m ie n to d e arsénico y cobalto de Ak-D zhylga, de la sierra de Alai (en el s u r d e K irguizia), así como en el de N izh n i Seim chán (n o rd e ste de la p arte asiática de la URSS) asociada al glaucodot, la c o b a ltita , el m ispíquel, la p irro tita y otros m inerales en filones d e cu arzo . E n tre los yacim ientos de otros países cabe m encionar el de
S l iitternd (N oruega), donde se ha descubierto por vez prim era la e sc u te r r u d ita asociada al esteno en gneis m ineralizados; el de
C'obalt (C anadá), donde, adem ás de la escuterrudita y la niquele sc u te r r u d ita , se han encontrado asim ism o la clo an tita y la esn ia ltita asocia d a s a otros minerales de cobalto, níquel y plata; Ioh y a c im ie n to s do los M ontes .Metálicos (./ oar.himov, C hecoslova q u ia ). Srhnecbe.nj, Annab<-r(/ (Sajonia), etc. Im p o rta n cia práctica. .Juntam ente con los dem ás arseniuros y s u lf o t t in e n iu r o H de níquel V cobalto, estos minerales se encuentran a v e c e s en ca n tid a d es considerables, en cuyos casos revisten indu d a b le m e n te in terés industrial.
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CLASE 2 \ SULFOSALES E n esta clase figuran los com puestos com plejos, parecidos a las sales por su constitución quím ica. Se d en o m in an sulfosales. P o r analogía al caso de las oxisales, se d istin g u e n sulfobases y sulfoanhídridos o cationes y aniones com plejos. Pese a la gran diversidad de los m inerales perten ecien tes a esta clase, e n tra en su composición un reducido nú m ero de com ponentes. El papel de sulfoanhídridos corresponde en la m a y o ría a b r u m adora de las sulfosales a As;>S3, Sb2S3 y Bi2S3. Kn consonancia con ello tenem os las denom inaciones: siüfoarsenitoa. suffoaiitimonitos y sulfobismutitos. Es m uy sintom ático que las sulfosales de estos tre s tip o s tienen en las bases los mismos m etales: Cu, Ag y P b . lo q u e q u iere decir que las más propagadas en la n atu ra leza son las sulfosales de cobre, p lata y plomo. Son e x tra o rd in aria m e n te ra ra s bis su lfo sales de TI, Hg y Fe, existentes como tales; com o m ezclas iso m o r fas y en cantidades considerables sólo se observan Zn y JVln. É n cantidades m uy reducidas se observan tam b ién siilfovaim datos, sulfoarseniatos y sulfoantim oniatos d e ro b re, es decir, sulfosales donde el papel de sulfoanhídridos correspondo a V2S5. As2Ss y Sb2S5 (iones pentavalentes). E stá m enos claro el p ro b lem a de la existencia de los llam ados sulfocstannatos y su lfo g erm a n ato s (con Sn2S y GeS2). Toda la diversidad de las sulfosales se debe p rin c ip a lm e n te a que en tipos de com puestos cu a litativ am en te iguales so d e te rm in a n correlaciones en tre sulfobases y sulfoanhídridos, P or ejem p lo , en el caso de los sulfoantim oniatos de p la ta so conocen los sig u ien tes com puestos: 12Ag2S*Sb2S3,9A g2S-Sb2S.,, 5Ag.>S-Sb.,S.,, 3Ag2S-Sl)2S ;1, Ag2S-Sb2S3 y Ag2S*6Sb2S3 o resp ectiv am en te: Ag2.,Sb2S 15, Ag0Sl>S„, Ag5SbS„, Ag3SbS3, AgSbS2 y Ag2Sb12S 10. Todos estos son co m p u es tos perfectam ente definidos, quo se e n c u e n tra n on fo rm a de cristales y poseen diferentes e stru c tu ra s cristalinas. Las estru ctu ras cristalinas de las sulfosales, an á lo g a s a las oxisales, deben distinguirse do los sulfuros sim ples por el hecho de que en sus redes cristalinas deben e n tra r com o u n id ad es e s tru c turales grupos com pactos do aniones, com o, por ejem plo, [SbS.,]5 -, [SbS3]3 -, ote. ICn las e stru c tu ra s c rista lin a s m ás sim ples, cúbicas y trigonales, de las sulfosales, so han e stab le cid o grupos de aniones en form a do pirám ides tria n g u la re s t ru n o ad as (análogos a los aniones ooniplcjos [S 0 312- en los sulfitos) [AsS3]:,_, [SbS.,]® , donde As y Sb son trivalentes, por ejem plo, en las e s tru c tu ra s de la proustita (Ag3AsS3), la p ira rg irita (Ag3SbiSa), la to tra e d rita (Cu.,SbS3), etc., así como los grupos tetraédric.os fVS.,|:' , |AsX.,|:' , |SbS,,]3~, donde V, As y Sb son peutavalontos. A d iferencia de los aniones complejos de oxígeno, los Hull'oanionos com plejos se 17 -
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d is tin g u e n p o r ser m en o s com p actos, lo que depende, por lo v isto , d e u n p o d e r d e polarización m ás débil de los cation es A s3+, S b s + , B i3 + , V s + , A s5+, etc. L a s p r o p ie d a d e s física s de las su lfosales se d istin g u en por c ie r ta s p a rticu la rid a d es. E n com p aración con los sulfuros sim p les p o s e e n , e n su m ayoría, u n a d u reza inferior (sobre tod o las su lfo sa le s d e s is te m a s inferiores, a la s que perten ece la m ayor p arte d e lo s m in era les), se d esco m p o n en con m ás facilid ad por los ácid os, p o s e e n u n a ca p a cid a d d e reflex ió n rela tiv am en te inferior. T o d a s e s a s p ro p ied a d es guard an in d u d a b lem en te cierta relación con las p ec u lia r id a d e s d e las estru ctu ras cristalinas de dichos com p u estos. E n la cla sifica ció n d e las su lfosales, lo m ás racional es d iv id ir la s en gra n d es gru p os d e acuerdo con los m etales que en tran en la s s u lfo b a s e s ; d en tro d e esos grupos y a se p u ed e sistem a tiza rla s en c o n so n a n c ia con la com p osición d e lo s sulfoanhídridos. Con arreglo a e s a o rien ta ció n se p u ed e reducir la clasificación de las su lfo sa le s a lo sig u ie n te : A . S u lfo sa le s de cobre, es decir, com p u estos d el tip o wCu2S • • X A , d o n d e X = A s3+, S b 3+, y B i3+, y del tip o 3Cu2S . X 2Ss, d o n d e X = V 6+, A s5+, y Sb5+. A sí entrarán aq u í los su lfoarsen itos, su lfo a n tim o n ito s y su lfo b ism u tito s de cobre, así com o los sulfov a n a d a to s , su lfo a rsen ia to s y sulfo a n tim o n iatos de cobre. B . S u lfo sa les de p la ta : raAg2S - X 2S3, d onde X = A s3+ Sb3+ y B i3+ son su lfo a r se n ito s, su lfo a n tim o n ito s y su lfo b ism u tito s d e p la ta . C. S u lfo sa les de p lo m o : »P b S > X 2S3, d onde X = A s3+, S b 3+, B i 3+ so n su lfoa rsen ito s, su lfo a n tim o n ito s y su lfo b ism u tito s de p lo m o .
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G RUPO D E LA T E TR A E D R IT A
L o s m in era les q u e lo in tegran está n representados por el v a sto gru p o iso m o rfo d e las llam adas tetraed ritas o fahlerz con la fór m u la q u ím ica com ú n A ,X S 3 o 3A2S » X 2S3, donde A 2 = Cu2, en m en o r m e d id a A g 2, Cu, Zn, F e, raram ente H g, m ientras X = A s y S b , r a r a m e n te B i (en can tid ad es m uy in sign ifican tes). S e g ú n las in v e stig a c io n e s roen tgen om étricas, la fórm ula e x a cta d e b e ser: A ]2X 4Sls. A sí se ex p lica p erfectam en te el e x ced en te de a z u fr e , o b se r v a d o en los análisis quím icos d etallad os de las tetrae d r ita s. S e g ú n el su lfo a n h íd rid o p red om inan te en dichos com p u estos, s e d is tin g u e n Jas sig u ien tes especies m inerales: te n n a n tita (C uj 2A s4S]3) y te tr a e d r ita (Cu12Sb4S]3). L as m ás propagadas en Ja n a tu r a le z a so n las llam ad as tetra ed rita s de com posición m ix ta C u 12(A 8, S b )4S13. L a e s tr u c tu r a crista lin a de las tetraed ritas es b a sta n te c o m p le j a y r e c u e r d a , en su s rasgos fu n d a m en tales, la estru ctu ra d e
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la calcopirita o la esfalerita, pero de d im en sion es d ob les de la célula elem ental. Todas las especies y variedades m inerales p e r te n e c ie n te s por su com posición quím ica a este grupo poseen n m ch as p rop ied ad es físicas com unes, por cu ya razón darem os u n a d escrip ción com ú n de todas ellas.
TENNANTITA - C u12As4S 13 ó a C u o S -A s^ . El n o m b re se debe al químico italiano Tem íante. TETRAEDRITA - Cu12Sb4S 13 ó 3Cu2S-Sb¡>S3. E l n o m b re se debe a la form a de los cristales, com ún p a ra las d is tin ta s v a rie d a des de dicho m ineral. Composición quím ica. E n la com posición qu ím ica de las distin tas te tra ed ritas se observan fluctuaciones del c o n ten id o d e los elem entos in tegrantes (en % ): C u ..2 2 -5 3 A g. . . 0 - 1 8 Z n . . . 0 —9 P e ..0 - 1 3
H g. .0 -1 7 ,0 N i.. 0 - 3 ,5 Co. . 0 —4,2 M n. . 0 — 1,5
A s ... 0 - 2 0 ,0 S b ... 0 - 2 9 ,2 B i. .0 - 4 ,5 ( 1 3 ,0 7 ) S . . 2 0 ,6 - 2 9 ,1
E n consonancia con la com posición q u ím ica se d istin g u e n lasvariedades siguien tes: freibergila, tetraedrita rica en p la ta ; sa n d * bergita, tennantita o tetraedrita rica en z in c ; ferrotetraedrita (h a sta el 13,08% de hierro); ferrotennantüa, etc. Cristaliza en el\ sistem a c ú b ic o ; c.s. h e x a te tr a éd rica 3 L \4 L 36P. G.e. l4Zm(T%). a0 10,196 (para la te n n a n tita ) y 1 0 ,400 (p ara la tetraedrita). E n la serie isom orfa ten n a n tita -to tra ed r ita , el ta m a ñ o de la célula elem ental a u m en ta on la m ed id a en cpie el arsénicose va su stitu yen d o por el an tim on io, y el cobre p or la p la ta . Los cristales que se encuen tran en las c a v id a d e s tie n e n un aspecto de tetraedros (fig. 129) con las sig u ie n te s co m b in a cio n es de form as: {í 1 1}, {111}, {110}, {112}, {100}, e tc. P o r lo com ún se encuentran en m asas com p actas o com o im p reg n a cio n es d e granos irregulares. Son frecuentes las m aclas se g ú n (111), m ás raram en te so encuentran según (100). La estructura cristalina de las te tr a e d r ita s se d istin g u e porque la m itad de todos los iones p osee u n a coord in ación cu ád ru p le 17*
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(c o m o en la e sfalerita), m ien tras que la o tra m ita d tien e u n a c o o rd in a c ió n 3 (es decir, no tien e el c u a rto vértice). Los cationes As (o S b) e s tá n rodeados de tres iones S. E l co lo r es gris de acero h a s ta negro de hierro (en las variedades ric a s e n h ierro ). E s opaca. L a ray a es del m ism o color, a veces c o n u n m a tiz p ardusco o incluso rojo de g u in d a (la te n n a n tita ). E l b rillo es m etálico o sem im etálico. D u re z a 3 —4. F rág il. Clivaje, p rá cticam en te no tien e. Peso espe cífico 4,4 —5,4. varied ad es ricas en arsénico tien en u n peso esp ecífico inferior ¿1 d e las ricas en antim onio. O tras propiedades. E s m a la c o n d u c to ra d e electricidad. C aracteres diagnósticos. Sus peculiaridades carac te rístic as son las sig u ien tes: to n o pálido en la fra c tu ra y fragilidad m an ifiesta (al ser ra sc a d a con un cuchillo, la ra y a se “ espolvorea” y no d eja h u ella b rilla n te , com o se observa en la calcocita y la a rg e n tita , p arecid as p or algunos de sus caracteres a las te tra e d rita s). P o r el color y la frag ilid a d se parece tam b ién a la b u rn o n ita (C uPbSbS3), q u e posee u n a d u re za inferior y un brillo algo m ás intenso. L as te tra e d rita s se funden con facilidad al soplete en el carbón, d a n d o un régulo gris y desprendiendo As20 3 y Sb20 3. E l régulo re a c c io n a con el cobre y, a m enudo, con el hierro. Se descom pone en el H N O a, desprendiendo S y Sb20 3. L a co n d u cta a n te los re a c tiv o s d ep e n d e de la composición. Origen y y acim ientos. L as te tra e d rita s , son m inerales re la tiv a m e n te m u y p ro p ag ad o s en los diferentes tip o s d e yacim ientos hidroterm ales d e cobre. E n ca n tid ad es de m enos im p o rta n c ia se o b se rv a n en los m inerales d e la m ás d istin ta com posición; L o m ás fre c u e n te es q u e g u ard en relación p arag en é tic a con la calcopirita, m ás ra ra m e n te con la esfalerita, la galena, la p irita , el m ispíquel, la b u rn o tita , etc. Se desco m p onen fácilm ente en el proceso de la m eteorización, d a n d o lu g a r a la form ación de diferentes productos, com o p o r ejem p lo , la c o v e lita , la m alaq u ita, la a z u rita, la lim o n ita; a cu e n ta d el arsén ico se fo rm a la esco ro d ita (F e[A s04] •2H 20 ) ; a cu e n ta d el a n tim o n io , óxidos e hidróxidos de antim onio. E n te rrito rio soviético ab u n d a n m ucho las te tra e d rita s . Se e n c u e n tra n e n to d o s los yacim ientos de cobre, estañ o y plom o, p e ro m u y ra ra m e n te co n stitu y en grandes aglom eraciones. P o r la c a n tid a d d e m inerales ricos en te tra e d rita s ofrecen in terés las m in a s de Blagodati. L as te tra e d rita s de estos yacim ientos so d is tin g u e n p o r la m á x im a concentración de oro. E n tra n en su com po sició n el a n tim o n io y el arsénico, asociarlos prin cip alm en te a la p ir ita , la c a lc o p irita y, en p a rte , a la galena. Los cristales bien d e s a rro lla d o s d e te tra e d rita se en c u en tran en las cavidades do las d r u s a s del y a c im ie n to do oro de Berezovsk. C ristales de te n n a n tita se lian e n c o n tr a d o en las brechas huecas de num erosos yacim ientos d e p ir ita s d e los U rales del C entro. 260
Im portancia práctica. No se han e n c o n tra d o to d a v ía g randes Y acim ientos de te tra e d rita s. Se hallan ju n ta m e n te con o tro s su lfu ros de cobre y sirven p a ra la extracción de dich o elem ento. D u ra n te fundición de los m inerales de cobre que con tien en te n n a n tita se volatiliza con los gases d e desecho u n a inezcia n ociva q u e es el arsénico b ajo la form a d e As20 3. Lo m ism o se pro d u ce, n a tu ra l m ente. a c u e n ta del m ispíquel, la e n a rg ita y o tro s com puestos que contienen arsénico y se p re sen tan en las m en as com o im p u re zas. E n las g randes em presas, este “ arsénico gaseoso” se c a p ta p a ra p u rificar los p ro d u cto s de la sublim ación, lo cual p erm ite o b ten er ca n tid ad es considerables de esta clase de m a te ria prim a. 2. GRLTO DE LA ENARGITA R ep re sen tan ese g rupo los com puestos del tip o Cu3X S4 ó 3Cu 2S -X 2Ss, donde X = V, As y Sb, o sea elem entos p c n ta v n le n tes. A quí nos d etendrem os ún icam en te en la e n a rg ita . _ ENARGITA — Cu3AsS4. El nom bro procedo del griego “ ennrg h is", ev id en te (por Jo visto se debía al clivaje m uy m an ifiesto del m ineral). Composición quím ica.C u, 4 8 ,3 % ; As, 19,1% ; S, 32,6% . Im p u rezas: Sb (h a sta eJ 6,5% ), F e (h a sta el 5.7% ), en c a n tid a d e s in significantes P b , Zn y Ag (posiblem ente a em enta de inclusiones de otros m inerales). Cristaliza en el sistem a róm bico; c.s. rombo-l>i p iram id al SL23PC. G.e. P n m {C\v). a 0 = 6,46; b0 = 7,43; cn = 0,18. Los cristales se presentan en la m ayoría d e los casos bajo lorimiH colum nares con estrías verticales, con m enos frecuencia tienen form as ta b u la re s; se en cu en tran com binaciones de las form as siguientes: {110}, {001}, {100}, {010}, etc. Lo m ás com ún es e n c o n trarlo s en m asas granulares com pactas o com o im pregnaciones. La estru ctu ra cristalina se parece a la que posee la w u rtz ita y se considera pseudohexagonal. E l color es de gris de acero h a sta negro do hierro. La ra y a es gris negrusea. Es opaca, el brillo es intenso sem im etálico. D ureza 3,5. F rágil. Clivaje bueno según {110}; b a s ta n te olaro incluso según {010}. Peso especifico, 4 ,4 —4,5. O tras propiedades. E s m ala co n ductora de electricidad. Caracteres diagnósticos. P o r sus earactoros <>xl ernos se pareoe m ás que n ad a a la esfalerita negra, de la cual se distin g u o por el clivaje, bueno n ad a m ás que en u n a dirección, y su brillo m ás intenso. So fundo al soplóte en el carb ó n , d an d o u n a eflorescencia do A s.20 ;), y con carb o n ato de sodio d a u n régulo du cobre. So disuelve en TINO, oon d esprendim iento de azu fro on la superficie. Origen y yacim ientos. Se en c u e n tra , a veces, en m asas consideral)loHeiiyaeimientciH/«(íro/crm«íes do cobro a so c ia d a n te tra e d i ¡tas, calcopirita, galena, pirita, o te . 2U1
F ig . 130. C ris ta le s y m a c la d e b u r n o tita .
a {100}, n {011}, m {110}, b {010}, c {001}, o {101}. S o n frecu e n te s las seudom orfosis d e te n n a n tita e n s u s titu c ió n d e la e n a rg ita d e n o m in a d a “ e n a rg ita v e rd e ” . Al c o m p a ra rse las fó rm u la s quím ica* d e esto s m inerales se v e c la ra m e n te q u e en d ic h o proceso, q u e tien e lu g a r en las condiciones en d ó g en as, n o se p ro d u c e m ás q u e la tra n sfo rm a c ió n d e As2S 5 e n A s2S3. Se d esco m pone fá cilm e n te en la zo n a de o x id ació n d e los y a c i m ien to s, fo rm a n d o la m a la q u ita , la a z u rita , la o liv e n ita (a rse n a to d e cobre) y o tro s m inerales secundarios. E n los y ac im ien to s d e la U R SS, la e n a rg ita se e n c u e n tra b a jo la fo rm a d e m ezclas. D e los y ac im ien to s e x tra n je ro s , d o n d e co n s titu y e aglo m eraciones in d u stria le s, señ alarem o s los sig u ie n te s: B u tte, M o n ta n a (E E .U U .), C huquicam ata (Chile), T su m eb (A frica S u d o rie n ta l), etc. Im p o rta n c ia p ráctica. C uando se e n c u e n tra en g ra n d e s c a n ti d a d e s se e x tra e p a r a la o b ten ció n d e cobre y arsénico. 3. G R U PO D E LA BURNONITA In te g r a n e s te g ru p o lae sulfosales dobles de cobre y p lo m o del tip o C 'uP bX S 3, la b u rn o n ita y la a ik in ita . JJURNONITA — C uPbS bS j. S in ó n im o ; b e rto n ita . C om posición quím ica. Cu, 1 3 ,0 % ; P b , 4 2 ,5 % ; S b, 2 4 ,7 % ; S, 1 9 ,8 % . Im p u re z a s : F e (h a s ta el 5 % ), Ag (h a s ta el 3 % ), v estig io s d o Z n y M n. C ristaliz a en el siste m a ró m b ico ; c.s. ro m b o -b ip ira m id al ‘¿ L 2ZPC. G .e. P n m m (D $ ). a0 = 8,19; b0 = 8,07; c0 = 7,74. Los •cristales b ien d esa rro llad o s no se o b serv an m ás q u e en las c a v i d a d e s y p re s e n ta n a m enudo form as p se u d o te tra g o n a le s o d e t a b la s g ru e s a s (fig. 130) con ca ras d esa rro llad as d e las sig u ien tes form u s : {001}, {010}, {100}, {011}, {110}, etc. Son frecu o n tes las un i ó las s e g ú n (110). Son ta m b ién frecu en tes las m aclas cru cifo rm es o c irc u la re s . L o m á s co m ú n es e n c o n tra rla s en g ra n o s irre g u la re s o m a s a s c o m p a c ta s . L a e stru c tu ra cristalin a no se h a d e sc ifrad o t o ta l m e n te to d a v ía . 262
El color es gris de aeero h a s ta gris d e plom o, m u ch as veces con reflejo p ard o de lató n (en las caras d e los cristales). E s o p ac a. El brillo es m etálico. L a raya es gris. D u reza 2,5 —3. F rá g il. C livaje im p e rfe c to s e g ú n {010}. Peso específico 5,7 —5,9. O tras p ro p ied ad es. N o es c o n d u o to r a de ele c tric id ad .
Caracteres diagnósticos. P o r sus ca rac te res e x te rn o s se p arece algo a las te tra ed ritas, pero posee un brillo m ás in ten so . Se funde fácilm ente al soplete en el carb ó n con c a rb o n a to de sodio, dando un régulo negro, el cual, al elim in arse to d o el plom o (m ediante un calentam iento in ten so en aleación con á c id o bórico), d a difícilm ente un régulo de cobre. E l régulo negro, al c a le n ta rs e mucho con K J , d a u n a eflorescencia v erd e-a m a rilla d e P b J 2. Se disuelve en H N O a, desprendiendo S y Sb2Os. Origen y yacim ientos. Se en c u en tra en y ac im ien to s h id ro term a les de m enas de plom o y antim onio. Suele ap a rec er a so c ia d a a la te tra e d rita y la galena, destacándose a veces b ajo la fo rm a d e a u reolas en las líneas divisorias de dichos m inerales. Se descom pone fácilm ente en la zona de oxidación d e los y a c i m ientos; a su cu en ta pueden form arse la m a la q u ita , la o e ru c ita (P bC 03) y óxidos de antim onio. E n la URSS, la b u rn o n ita se e n c u e n tra en c a n tid a d e s co n sid e rables en los filones de cuarzo de N a g o ln y K r ia z h (U cran ia) a so c ia da a la galena, las te tra e d rita s, la b o u lan g erita, la ja m e s o n ita , e tc .; en el yacim iento de oro d e D ara sú n (T ran sb aik al O rie n ta l) on las m enas in tegradas p o r la te tra e d rita , la galena, etc. E n los yacim ientos ex tra n jero s se e n c u e n tra en m asas co n si derables en P rzibram (Checoslovaquia), K la itsth a l y A n drcasberg (H arz, RFA ) y en m uchos yacim ientos do E E .U U ., M éxico, P erú, Chile, etc. Im portancia práctica. C uando so e n c u e n tra en g ra n d e s a g lo m e raciones reviste interés in d u strial com o m ineral d e plom o y do zinc. AIKINITA — CuPl>BiSs. D escubierta p o r vez p rim e ra en los Urales, cerca de Sverdlovsk, a principios dol siglo p asad o . S in ó nim o: p atrin ita. Composición quím ica. Cu, 11,0% ; P b , 30,0% ,; Bi, 3(1,2%; S, 1G,8%,. Im purezas: Te y Au (este últim o se p re se n ta en fo rm a do inclusiones). Cristaliza on cl sistem a róm bico; o.s. ro m b o -b ip ira m id al ZL-3PC. G.e. 1‘nm vi (n \l). a0 = 11,304; b0 = 11,832; e0 = 8,05. Se observa con frecuencia bajo la form a de cristales aciculares y b aci lares im pregnados on ol cuarzo, y, a voces, en m asas com pactas, 10n Jim caras so observa a m enudo un estria d o v ertical. 101 color do la aik in ita es gris d e plom o h a s ta gris do acero, muchas voces con eflorescencia p ard u sca o m arrón. La ra y a es negra grisácea, brillante. Lis opaca. 101 brillo es m etálico. I
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D u reza 2 — 2,5. F rágil. Clivaje im perfecto según {010}. P eso específico 6,1 —6,7. C aracteres diagnósticos. Es ca rac te rístic a la form a ac ic u lar o b a c ila r d e los cristales, pero es difícil d e id en tificarla sin las reaccio nes q u ím ica* d e d eterm in a ció n de Bi, P b y Cu. Se fu n d e con facilidad al soplete, desprendiendo hu m o y c u b rie n d o el carb ó n con u n a ligera ca p a blanca y am arilla. D e ja u n ré g u lo m etálico , el cual en aleación con ácido bórico d a con d ifi c u lta d un régulo d e cobre. R eaccio n a al Bi con K J . Se disu elv e en U N O j, d esp ren d ien d o PbSO., y azufre. O rigen y y acim ientos. E s un m ineral raro. Se e n c u e n tra en filo nes d e cu a rzo de origen hidrotermal asociado a la p irita , la calco p irita , las te tra e d rita s , la galena, el m ispíquel, el oro n ativ o , a veces a la sch eelita, la w o lfram ita y o tro s m inerales. Son m uy fam osos los cristales bacilares y aciculares de a ik in ita en los cristales tra n s p a re n te s o translúcidos de cuarzo del y a c i m ien to de oro de Berezovak (los U rales). E s frecu e n te e n c o n tra r en paragénesis con la aik in ita , la g alen a, las te tra e d rita s , la p irita, la calco p irita y, m uchas veces, el o ro n ativ o . I0s in e sta b le en Ja zo n a de oxidación. D ebido a la d estru cció n , en su perficie d e la a ik in ita se form an m asas terro sas am arillas o am arillo -v e rd u sca s de los llam ados ocres de b ism u to y plom o. Im p o rta n c ia práctica. De por sí no rev iste m ás que in te ré s m ineralógico. Su presencia en los filones del y acim ien to de B erezo v sk es un buen sín to m a de la presencia de oro. 4. GRUPO
d i : la p r o ü s t it a
F o rm a n p a rte de este grupo los sulfoarsenitos y su lfo a n tim o n ito s d e p la ta del tip o Ag3X S3, donde X = A b y Sb. D e los co m ponentes de este grupo los m ás frecu en tes en la n a tu ra le z a son la p ro ü s tita y Ja p irarg irita . A p esa r de q u e am bos m in e ra le s poseen fórm ulas quím icas análogas y cristaliza n en u n a m ism a e/ase de sim etría, a ju zg ar por los d ato s de los análisis q u í m icos, no fo rm an u n a serie c o n tin u a de m ezclas isom orfas. U n i c a m e n te a elevadas te m p e ra tu ra s, como m u estran las in v e stig a cio n es e x p e rim en tales, am bos com puestos se m ezclan el uno con eJ o tro ilim ita d a m e n te . A q u í describirem os en breves palabras dos sulfosales ra ra s de Ja p la ta : la e s te ía n ita y la polibasita. P R O Ü ST IT A — AgsAsSa. Debe su denom inación al quím ico P r o u s t, el p rim e ro que dem ostró que existen sep a rad a m e n te las “ m e n a s ro ja s d e p la ta " con arsénico y con antim onio. C om posición quím ica. Ag, ü ñ ,4 % ; A h, 15,2% ; S, 19,4% . Según a c u s a n los an á lisis quím icos, el contenido de Ag oscila e n tre el 264
Fig. 131. C ristales de p ro u stita . a {1120}. r { 2Í31}. r {1011}, e { 0 1 ¡2 ), j , { 1Ó6’ }, K {1014}.
63.4 y el 67,6% ; eJ de As. entre el 12,3% v el 20.2%, v el de S. entre el 13,1 v el 20.2% . Cristaliza en el sistem a trigonal: o.s. ditrigonal piram idal L 33P. G.e. J\3C (ClB). a0 = 10,77; c0 = 8,67. La estructura cristalina si* d istin g u e por el hecho de que los grupos AsS3 ocupan c a d a á n g u lo do Ja célula rom boédrica y el centro. C ada uno de estos g ru p o s está representado p or u n a pirám ide b aja con el v értice As. Los v ó rtice s de todas las pirám ides se orientan a lo largo del eje triplo. A specto de los cristales. Suele encontrarse en fo rm a do cristales cscnlenoédricos con rom boedros agudos (fig. 131). L as form as principólos son: prism a hexagonal {1120} y pirám ides d itrig o n ales {2131}; {1124}, etc. Las caras de los prism as p resen tan estría s oblicuas. E n la m ayoría de ios casos se en cu en tran en fo rm a do g ra n o s im pregnados, a veces en m asas com pactas. É l color de la p ro u stita es rojo vivo (parecido al color dol c in a brio). E s translúcida. L a raya es roja viva. E l brillo es a d a m a n tin o intenso. E n la luz de L i: N m = 3,088, N p = 2,702. D ureza 2 —2,5. Frágil. Clivaje definido según {1011}. F ra c tu r a concoidea. Peso específico 5,57 —5,04. Otras propiedades. No os conductor de electricidad. Caracteres diagnósticos. Es difícil de d istin g u irla por sus c a ra c teres diagnósticos de la pirargirita. J’or lo com ún cs algo m ás c la ra que ella. Los cristales poseen m enos caras. La diferencia- p rin cip al radica en el contenido de As y Sb. Se parecen, adem ás, a la p ro u stita por su color y b rillo : la m iargirita (AgSbS«), el cinabrio, la c u p rita (Cti20 ) y la /.in cita (ZnO). L a m iargirita, cuando no se halla en cristales, sólo so d is tin gue de la p irarg irita por la proporción A s :S b , la cual so puedo d eterm inar m ediante análisis quím icos. 101 cinabrio se d istin g u e fácilmente por su conducta a n te el soplete' (se v o latiliz a to ta lm e n te ). L a cu prita se distingue por sus cristales octaéd rico s, la ra y a rojo pardusca, así como por la paragénesis con el cobre n a tiv o y o tro s minerales de cobre. L a zin cita posee u n a ra y a a m a rillo -n a ra n ja y una dureza más elevada (4 —4,5). Se fundo con facilidad al soplete, e m a n a un olor a arsénico v form a u n a eflorescencia do As./)., y S I)./), (en caso d e co n ten er antim onio). El régulo, al a ñ a d ir ca rb o n ato de sodio en la llam ax reductora, da una perla de plata. Se disuelve en 1IN<>3, «ton d es prendim iento do S y Asz()3 (en el easo d e la p ira rg irita se d esp ren d e SbjO,,). 2(»r>
O rig en y y acim ientos. Se en cu en tra en filones hidrotermales de m en a# d e plom o, zinc y p la ta (la llam ada form ación noble de c u a rz o y ca lc ita ). Se h alla asim ism o en tre los m inerales que se c o n s titu y e n en las ú ltim as fases de los procesos hidroterm ales, a v eces ju n ta m e n te con la p irarg irita. E n paragénesis con estos m in e ra le s se e n c u e n tra m uy a m enudo la galena, a veces la p la ta n a tiv a , así com o sulfoarsenitos y sulfoantim onitos de plom o, p la ta y c o b re d e d is tin ta com posición. E n algunos yacim ientos se aso c ian a los arsen iuros d e níquel y de cobalto. Kn la z o n a de oxidación, la p ro ü stita y la p ira rg irita se descom p o n en , d a n d o lu gar, a veces, a la constitución de la p la ta n a tiv a y la a rg e n tita . H a b itu a lm e n te , la p lata, hallándose en estad o de AgjSO* in estab le es capaz d e m igrar, sobre todo en presencia de ácid o su lfú rico libre y d e sulfato férrico. E n varios casos se ob serv a u n en riq u e cim ie n to en p la ta de los horizontes inferiores d e la zona d e o x id ació n d e los yacim ientos. E n tr e los y acim ientos de plom o y zinc de la URSS, la p ro ü stita , lo m ism o q u e la p irarg irita , se observa principalm ente en secre ciones m icroscópicas, d eterm inadas en secciones pu lim en tad as. Son m ás frecu e n te s en los yacim ientos de plomo, zinc y p la ta d e Verjo ia n ie Occidental, el de B ezim iansk, V erjne-E ndybal, B erezinsk, etc. D e los y acim ien to s extranjeros, los m ás ricos son los m ex ica nos (Z acatecas, G u a n aju ato , etc.), los de Chile, P erú , B olivia, etc. Im p o rta n c ia práctica. L a p ro ü stita y la p ira rg irita fig u ra n e n tr e los m inerales argentíferos m ás propagados, p o r c u y a razón tie n e n im p o rta n c ia com o fuentes de plata. D u ra n te la fundición de m in era le s co n cen trad o s de galena, obtenidos a p a r tir d e las m enas d e plom o y zinc, la p la ta se ex tra e como elem ento accesorio. P IllA R U IItlT A — AgjSbSj. El nom bre procede de las p a la b ras g rieg a s: “ p iro s” , fuego y “ argiroe” , p la ta (fig. 132). L a s p ro p ied ad es físicas de dicho m ineral son m uy parecidas a las q u e posee la p ro ü stita. No m encionarem os m ás que las p a rtic u la rid a d e s d istin tiv a s. E l color, a la luz refleja, es rojo oscuro h a s ta n eg ro d e h ierro : en los ángulos de los cristales y en la fra c tu ra , la p ira r g ir ita es tran slú cid a . La ra y a es roja-guinda oscura. E l peso e sp e cífico es 5,77 —5,80 (m ás que el de la pro ü stita). Los dem ás •cara cteres d iagnósticos han sido descritos an tes (v. p ro ü stita). E n Ja n a tu ra le z a so e n c u e n tra en las m ismas condiciones que la proust i t a , p ero p rel'erentem ente en los m inerales que contienen a n ti m o n io . ESTUFA M T A - Ag5SbS4 ó ¡5Ag58-Sb2S3. El contenido de Ag es d ej 0 8 ,5 % . C ristaliza en el sistem a róm bico. So e n c u e n tra en c r is ta le s p ris m á tic o s cortos y en m asas com pactas. E l c o lo r es negro grisáceo; la ray a, negra; el brillo, m etálico.
0 D ureza 2 —2,5. Frágil. Clivaje según {010} m e diano. Peso específico 6.2 —6,3. Se funde al soplete en el carbón, d e c rep itán dose y form ando u n a eflorescencia de Sb2Os. Al añadirse carbonato de sodio d a un régulo de p lata. Se descompone en H N 0 3 diluido, con d esp ren d i miento deS y Sb»S3. Suele encontrarse en c a n tid a des m uy pequeñas, ju n to con otros m inerales de plata, en filones de origen hidroterm al. Se ha des crito en los yacim ientos de S ajonia y H arz, en F ig. 132. C rista l varios yacim ientos de México, etc. d e p irtirg irita . POLIBASITA - (Ag, Cu)1#Sb:.Su ó 8(Ag, o {0001}, r {loTlj, Cu)aS-Sb2S3. El contenido de Ag es del 62,1 — *»{lO IO },j/{3¿5l|. 74,9% ; el de Cu, del 3 —10%. C ristaliza en el sis tem a monoclínico. Se observa en cristales tab u lares o p rism ático s cortos de aspecto pseudohexagonal. El color es negro grisáceo; la raya, negra con m atiz ro jizo ; el brillo, metálico. D ureza 2 —3. Clivaje según {001}. Peso específico 6 ,2 7 -6 ,3 3 . Se funde con m ucha facilidad al soplete en el carbón d a n d o un régulo metálico, desprendiendo hum o y form ando u n a eflorescen cia de Sb2Ss. Al fundirse con la sal d e ácido fosfórico d a u n a p erla azul verdusca (cobre). Ju n to con las otras sulfosales de p la ta se e n c u e n tra en filones hidroterm ales de b aja te m p e ra tu ra en varias zo n as: Y oachim ov y P rzibram (Checoslovaquia), C liem nitz (H ungría), Z acatecas, CJuanajuato y D urango (México), etc.
5. SULFOSALES DE PLOMO Los com puestos de este grupo están rep resen tad o s p rin c ip a l m ente por los sulfoarsenitos, los sulfoantim onitos y los su lfo b is m utitos de cobre. Todos estos com puestos so p o rta n do m odo d is tin to de las sulfosales de cobre y do p lata, fo rm an d o eon ollas a veces n ada m ás quo com puestos dobles. No se puedo co n sid erar definitivam ente determ inada la constitución q u ím ica do m uchos de estos minerales. E xam inarem os únieam onto dos m in erales: la boulangerita y la jam osonita. KOl)LAN(iEIUTA - Pb5Sb4S n ó 5P bS-2Sb2S3, Composición quím ica. P b , 5 5 ,4 % ; S b, 25,7% ,; S, 18,9% . Kl contenido de P b oscila e n tre 54 y 5 8 % ; p a rto do él H ílele e sta r ligada a impureza*» mecánicos de galena. A veces contiene h a sta el 1% do cobre. Cristaliza eiiyjl sistem a m onoclinieo; c.s. p rism ática. Los c ris tales son extrem am ente raros. So e n c u e n tra on agregados m icrogranulares o do fibras enm arañadas. 2ti7
E l o o lo r d e la b o u la n g e rita es gris de plom o h a s ta negro de h ie rr o . E s o p a c a . L a ra y a es n eg ra grisácea con m atiz pardusco. El b rillo es m e tá lic o . D u re z a 2,5 — 3. F rá g il. Clivaje m ediano según {100}. Peso espe cific o 6 ,2 3 . C a ra c te re s d iagnósticos. Suelen ser característicos los agregados d e f i b r a d e lg a d a y el m atiz p ardusco de la raya. Sin re cu rrir a los a n á lis is q u ím ic o s e in v estig acio n es a los rayos X no se puede dis ti n g u ir la con to d a se g u rid a d d e los otros sulfoantim onitos de p lo m o , q u e se e n c u e n tra n con m enos frecuencia. S e fu n d e co n fa cilid a d al soplete. Con carb o n ato de sodio d a en el c a rb ó n u n ré g u lo d e plom o y u n a com pacta eflorescencia blanca d e S b 2S3 en to rn o del lu g ar de la prueba. Se disuelve en HITO., y HC1 c a lie n te . O rigen y y acim ien to s. Se e n c u e n tra en yacim ientos hidroterma les d e m e n a s d e plom o y zinc en com pañía de sulfoantim onitos de p lo m o y co b re, d e galena, esfalerita, p irita, m ispíquel, etc. E n la z o n a d e oxidación se d estru y e fácilm ente, form ando la c e r u s ita P b C 0 3 e hidróxidos de antim onio. Se en c u en tra en la U R S S en N a g o ln y K ria zh (U crania) asociada a la esfalerita, la g a le n a , la b u r n o tita , la te tra e d rita y otros m inerales; en varios y aci m ie n to s del d is trito de N erchinsk (del T ran sb aik al O riental): A lg a c h i (en c a n tid a d e s considerables), K lichkinski, D arasún, etc. Im p o rta n c ia p ráctica. C uando se en cu en tra en considerables a g lo m e ra c io n e s re v iste in teré s com o m ena de plomoJA M ESO N ITA - Pb^FeSbsSií ó 4P bS-FeS-3Sb2S3. L a varied ad q u e n o c o n tie n e h ierro se denom ina plumosita. L a co m posición quím ica no corresponde siem pre a la fórm ula q u ím ic a . C o n tien e P b del 40 al 50% ; Fe, h a sta el 10% ; Sb, alre d e d o r del 3 0 % ; S, alred ed o r del 20% . Como im purezas suelen ob s e r v a rs e co bre, zinc y p la ta . C ristaliz a en el sistem a monoclínico. Suele encontrarse en f o r m a d e c rista le s aciculares y capilares, a veces como im pregna c io n e s e n los cristale s d e cuarzo, esfalerita y otros m inerales que se c r is ta liz a n m ás ta r d e en las cavidades de drusas. E l color d e la ja m e so n ita es gris de plom o; la ray a, negra gri s á c e a . E n lae c a ra s se observa, a veces, un reflejo gris azulenco. El b rillo es m e tá lic o . D u r e z a 2 — 3. F rá g il. F ra c tu ra irregular. Clivaje m ediano según {001}. P o so específico 5,5 —6,0. C a ra c te re s diagnósticos. A sim ple v ista es im posible d istin g u i r l a d e los d e m á s sulfoantimonitoB de plomo bajo formas acicu la re s . P a r a la identificación e x a cta son indispensables el análisis q u ím ic o y las in vestigacion es a los rayos X. 268
Se funde al soplete. E n el carbón d a u n repulo d e plom o. Con carb o n ato de sodio da u n a eflorescencia de S b»03. Se d isu elv e fácil m ente en H i\ t0 3. Origen y yacim ientos. Se en c u en tra re la tiv a m e n te p o cas veces en yacim ientos hidrotermales de m enas de plom o y zin c a so c ia d a al cuarzo, Ja galena, a veces a la esfalerita y o tro s m inerales en los huecos de las drusas. E n la URSS se h a id en tificad o en los y ac im ien tos de N agolny K riazh (U crania), asociada a la c a lc ita ; en el de D arasún (Transbaikal), etc. E n el e x tra n je ro se h a e n c o n tra d o en can tid ad es considerables en Z im apán (México).
SECCION
HALOGENUROS
C onsideraciones generales. A p artir de ese tipo de com puestos tra ta re m o s d e m inerales m uy distintos de los exam inados en las p a rte s precedentes. E n su ap lasta n te m ayoría serán com puestos con típ ic o enlace iónico, lo que determ ina m uchas otras propieda des d e los m inerales. Los m ás representativos de dichos m inerales son los com puestos halogenados de metales. D esde el p u n to de vista químico, los m inerales de que se tra ta e s tá n rep resen tad o s por las sales de los ácidos: H F , HCl, H B r y H J. E n co n so n an cia con ello, entre dichos m inerales se distinguen los fluoruros, los cloruros, los bromuros y los yoduros. Adem ás existen las sales h id ra ta d a s y com puestos m ás complejos, que contienen an io n es d e hidroxiio com plem entarios: [OH]1 -, O2 -, algunas veces [SO*]2- y [JO ]1 -..Son los llam ados oxihalogenuros, form a de tra n sición h a c ia los com puestos oxigenados típicos. C om o se m u e stra en la ta b la (fig. 133), los elem entos principa les q u e c o n stitu y e n los halogenuros, a diferencia de los que hemos v is to en los m inerales estudiados antes, ocupan la m ita d izquierda d e la ta b la d e M endeléiev, preferentem ente los grupos I y H . Los h a lo g e n u ro s d e m etales pesados desem peñan, por el contrario, un p a p e l a b so lu ta m e n te insignificante en la m ineralogía de las form a cio n es n a tu ra le s y se form an en condiciones especiales. P a rtic u la rid a d e s cristaloquím icas d« los halogenuros. L as estru c t u r a s c ris ta lin a s se han estudiado con todo detalle únicam ente on a lg u n o s co m puestos anhidros simples del tipo AX y A X 2 que c r is ta liz a n en el sistem a cúbico. Además se h a determ inado que los h a lo g e n u ro s do m etales ligeros se distinguen por sus estru ctu ras de e n la c e típ ic a m e n te heteropolar (iónico), m ientras que en los com pues to s d e m e ta le s pesados, cuyos cationes poseen un gran poder do p o la riz a c ió n , su rg e n enlaces homopolares (covalentes) entre los 270 <»
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F ig . 133. E le m e n to s q u e f o n n a n c o m p u e s t o s c a r a c t e r í s t i c o s c o n l o s h a l ó g e n o s (e n n e g r illa ).
iones o de transición hacia ellos. E n consonancia con olio se condi* cionan las propiedades físicas de los m inerales. E n v ista de que en los halogem iros con enlace iónico típ ic o tom an p arte cationes de m etales ligeros con p eq u e ñ as cargaü y grandes radios iónicos, y por consiguiente con un p o d er m uy p e queño de polarización activa, es lógico quo tales m inerales sean transparentes, incoloros (la coloración que se o b serv a es, p o r rogla general, alocrom ática), posean un bajo peso específico y u n a s p ro piedades, como la facilidad excepcional de disolución do m uchos halogenuros en el agua, los bajos índices de refracción y , p o r lo tanto, un débil brillo vitreo. P o r lo que se refiere a los cationes de m etales pesados con e n v u e l ta ex tern a de 18 electrones (Cu, Ag, etc.) susceptibles do p o la riz a r con relativ a intensidad los iones circu n d an tes y fo rm a r e s tru c tu r a s cristalinas con enlace covalente, so observan diferencias s u s ta n c ia les en las propiedades de los halogenuros: elovados pesos específi cos, coloración idiocrom ática, aunque débil on ciertos co m p u esto s, índices m uy elevados de refracción, brillo a d a m a n tin o , so lu b ilid a d m uy reducida do los m inerales, oto. Ahora pasarem os a la descripción do las p ro p ied a d es q u e d e penden de los aniones principales en los halo g en u ro s: I*'1 - , (.'I1 -, B r1 -, y J l ~. A nte todo soñalarem os que el anión l
Cl>1,81
1M 1,00
J ‘2 ,19
lista circunstancia repercute de m a n e ra bien sensible on la elección de unos u otros cationes p a ra fo rm a r los com puestos (en consonancia con los núm eros d e coordinación y el tip o do e s tru c tu ra cristalina), on su estab ilid ad y, por consiguiente, en las pro271
p ied a d es quím icas y físicas. No es fortuito que la m asa fundam en ta l d el flú o r de la corteza terrestre está ligada al Ca y en parte al Al y Si (en los com puestos dobles), mientras que el cloro, así como el brom o y el yodo, estos dos mucho menos propagados en la na tu r a le z a que el primero, guarden relación con Na. K , (R b), (Cs). Mg (en sales hidratadas). En oposición a los cloruros, yoduros y bro m u ros d e m etales pesados (Au, Ag, Hg, etc.), los fluoruros de d ic h o s m etales no se observan en absoluto en la naturaleza. Los cloruros de m etales ligeros se disuelven con excepcional facilidad en m edios acuosos, mientras que los fluoruros de estos m etales son, en la m ayoría de los casos, estables respecto al agua. Los datos a d ucid os en la tabla 6 muestran cuán grande es la diferencia de la solub ilid ad de estos tipos de compuestos. T A BLA 6 S O L U B IL ID A D D E LOS HALOGEN UROS E N E L AGUA A LOS 18° (E N M OLECULASG R A M O S P O R L IT R O D E DISOLUCION SATURADA) A n io n es
F Cl
Br J
Cationes Ll
Na
K.
Mg
Ca
0 ,1 1 1 3 ,1 1 2 ,0 8 ,5
1 ,0 6 5 ,4 2 6 ,9 8 ,1
1 2 ,4 3 ,9 4 ,6 6 ,0
0 ,0 2 5 ,1 4 ,6 4 ,1
0 ,0 3 5 ,4 5 ,2 4 ,8
Sr 0 ,0 0 1 3 ,0 3 ,4 3 ,9
Ba 0 ,0 3 1 ,7 2 ,9 3 ,8
P b !+ 0 ,0 0 3 0 ,0 5 0 ,0 2 0 ,0 2
L as te m p e ra tu ra s de fusión y de ebullición d e los flu o ru ro s son in c o m p a ra b le m e n te superiores a las que poseen los cloruros d e los m ism o s m etales. P o r ejem plo, la te m p e ra tu ra d e ebullición de S nF„ e q u iv a le a 705°, m ientras que la del SnC'l4 es d e 114°. E l flu o r u r o d e alu m in io A1F3 hierve a tem p eratu ras superiores a 1000°, m ie n tra s q u e el cloruro de alum inio A1C13 hierve n a d a m ás que a 81°, y así su cesivam ente. P a rtic u la rid a d e s de la conducta de los halógenos en la n a tu ra le z a . R e v is te n ex tra o rd in ario interés las características geoquím icas d e los h aló g en os F , Cl, B r y I, su conducta en los d iferen tes proce so s geológicos. L os procesos m agm áticos no ofrecen condiciones p a r a la con c e n tr a c ió n d e esto s elem entos en cantidades algo considerables. El f lú o r y el cloro sólo e n tra n como aniones suplem entarios e n la com p o s ic ió n d e u n a serie de m inerales, prin cip alm en te silicatos y fo s fa to s (en las p eg m atitas y form aciones m etaso m ática s de c o n ta c to ) . L a m asa fundam ental de estos elem entos so pasa, p o r lo v is to , (en fo rm a de com binaciones volátiles con m etales, a la s d is o lu c io n e s hidroterm ales. E l desprendim iento de HCl y H K e n t r e los p ro d u c to s gaseosos de las erupciones volcánicas, a veces e n c a n tid a d e s b ien considerables, viene a ser n n a p ru e b a de que el 272
ífc' i a áitr
cloro y el flúor con stituyen, en efecto, u n a p a r te in te g ra n te d e los productos volátiles de los m agm as. P o r ejem plo, en A lask a, en el valle conocido bajo el nom bre de “Diez m il h u m o s ” se d esp re n d ie ron en 1919, según los cálculos, 1250 m il to n e la d a s d e H C l y 200 mil toneladas de H F gaseosos ju n ta m e n te con v ap o ree d e H sO. Los halogenuros e stán am p liam en te re p re s e n ta d o s en m u ch as form aciones h idroterm ales p o r la C aF 2 (flu o rita ), en p a r te los fluoruros de Al, au nque los cloruros de m etales n o se o b se rv a n excepción hecha de los rarísim os hallazgos de N aC l (sal g em a) en forma, de cristales m icroscópicos en las g o tita s d e las d iso lu cio n es descubiertas como inclusiones en algunos m in erales (cu arzo , g ale na). E n cambio, en las condiciones exógenas, los clo ru ro s do N a, en m enor m edida los cloruros de K , M g y o tro s m etales, c o n s titu y en a m enudo enorm es m asas en el fondo d e los lagos y marea! q u e se secan, ju n ta m e n te con los su lfatos, a veces b o ra to s y o tro s com puestos solubles en el agua. J u n to con el cloro se o b s e rv a n en correspondiente concentración el brom o y el yodo. K n la a c tu a li d ad , el 70 —75% de todo el cloro in te g ra n te d e la c o rte z a te r r e s tr e (y, p o r lo visto, del brom o), así com o m ás del 90% del y o d o se h a llan concentrados en el ag u a del océano. E n oposición a olio, los fluoruros no se observan en can tid ad es sensibles en los d e p ó sito s salíferos. Como se sabe, los océanos y los m ares son los co lecto res gigantescos de los cloruros disueltos. Sin em bargo, el c o n te n id o do flú o r en el ag u a m arin a es in sig n ific a n te : a lre d ed o r d e 0,8 g p o r m e tro cúbico, con la p a rtic u la rid a d de que, com o se h a esta b le c id o , dicho elem ento es asim ilado p arcialm en te p o r los o rg a n ism o s y e n tra en la com posición del esqueleto de los anim ales su p e rio re s, sobre todo del esm alte de los d ientes, el cual c o n sta casi e x c lu s iv a m ente de fluoruro de calcio. Veamos o tra p artic u la rid ad ca rac te rístic a d e la m ig rac ió n dol flú o r en las condiciones exógenas. E n el proceso d e m e te o riz a c ió n d e las rocas y los yacim ientos, a la p a r con el cloro se lib e ra n c a n ti dades considerables de dicho elem ento, pero su a fin id a d q u ím ic a ■con el calcio es ta n grande que p o r el cam ino q u e sig u e p a r a lle g a r a los m ares se p recip ita en ca n tid ad es sensibles do las d iso lu cio n es, d an d o lugar a la form ación de C aF 2, poco soluble, y so ro tie n e en los depósitos continentales. Así se ex p lica su c o n te n id o a b s o lu ta m ente insignificante 011 ol ag u a del m ar. Clasificación do los halogenuros. P o r ta n to , to d o lo d ich o de las propiedades de los halogenuros y del papel g eoquím ico do los h a ló genos en los procesos do la m ineralogénesis im p o n e la div isió n do todos los m inerales pertenecientes a esa sección en d o s c la s e s : Clone I a. Fluoruros. Clase 2a. Cloruros, brom uros, yoduros.
«K -
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27!)
CLASE Ia. FLUORUROS L o s flu o ru ro s e stá n poco propagados en la n atu raleza, a u n q u e el n ú m e ro to ta l de elem en to s que se com binan con el flúor llega a. 15. L a m a y o r im portancia tiene el flyoruro de Ca com o com puesto in d ep en d ien te (CaF2). U n papel mucho m enor corresponde a B, Al y Si. Los dem ás elem entos entran en la com posición de fluoru ro s e x tre m a m e n te raro . L o s flu o ru ro s conocidos m ás p ro p a g a d o s en la n a tu r a le z a se e n c u e n tra n p re fe re n te m e n te en form aciones h id ro te rm a le s ; los ra ro s , en los p ro d u c to s d e la sublim ación d e las e ru p c io n e s volcá n icas. A ju z g a r p o r la paragénesis de los m in era le s, se form an a te m p e r a tu ra s re la tiv a m e n te elevadas. U n ic a m e n te C a F 2 se e n c u e n tr a m u ch as veces en m inúsculos cristales d ise m in a d o s en for m acio n es n u ev a s en las zonas d e oxidación d e los y a c im ie n to s m i n e ra le s y en c ie rta s rocas d e sedim entación. E n tr e los com puestos n atu ra les p e rte n e c ie n te s a e s t a clase ex a m in a rem o s la flu o rita y la criolita. FLUORITA — CaF2. “Fluorum ” , denom inación latin a del ele m ento F. Sinónim o: espato flúor1'. E ste mineral, lo m ism o que los dem ás minerales ricos en flúor, es un buen fu n d en te para las m e nas, acelera su fundición. Com posición quím ica. Ca, 51,2% ; F , 4 8 ,8 % . A veces contiene Cl (p rin c ip a lm e n te las v aried ad es am arillas) com o m e z c la isom orfa. K n alg u n o s casos se descubren su stan cias b itu m in o sa s q u e e m a n a n olor. E n tre las o tra s m ezclas señalarem os F e 20 3, la s tie rra s raraH, a lg u n a s veces el u ra n io (h a sta u nos c u a n to s p o r c ien to ), el flú o r y el helio. Cristuli/.a en el sistem a cúbico; c.s. h e x a o c ta é d ric a 3Z>44Z/j-•GL'tyPC. (J.e. F m 3m (O l). “o = 5,450. L a e s tru c tu ra c ris ta lin a es típ ic a p a r a m uchos com puestos del tip o A X 2 (fig. 134). Se d is tin g u e p o r dos núm eros de coordinación: 8 p a ra C a y 4 p a r a F . Los io n es F 1- se disponen en los ángulos, m ien tras q u e los iones C a2+ o c u p a n los centros de todos los cubos pequeños (fig. 135). A specto de los cristales. E n las cavidades se en c u e n tra n en fo rm a d e c rista les bien desarrollados, cúbicos (fig. 130), máH ra ra m e n te o ctaéd rico s y d o d e c a é d r i c o H . Adem ás de las form as {100}, {111}, y {110}, so p re s e n ta n , a veces, {210}, {421}, etc. Las caras del cu b o suelen ser I í s u h ; las o ctaé d rica s, m ates. A vcees las caras fiel cubo p re sen tan u n d ib u jo d e e n ta rim a d o (v. l'ig. J7). Las maduH son frecuenten se g ú n (111). Agregados. Los más de las veces se o b se rv a en fo rm a de im p re g n a c io n e s y huim os com pactas gran u lares, m ás r a r a m e n l o te r r o s a s (ra to v k ita ). >) K n in i n o n d o K t ii st* d e n o m in u n i-K|mloH Iuh m m tu iitiiti* c riH lu lin u rt q«i« n o p o H o f ii b r i l l o m e t á l i c o , p o ro p i-rtw n lu ii d i v n j u b u i-n o o n J o s o in á n ilirm ic i» -
noH.
274
cn-6.20 F ig . 134. E s tr u c tu r a c rista lin a de la flu o rita .
F i g . 1 3 5 . K s t r m ' t u n i orist-tilitm tío lu f l u o r i t a , I .o s v ó r t i c e s
Color. L a flu o rita ra ra s veces suele ser incolora y tra n s p a re n te com o el agua. E n la m ay o ría de los casos poseo d istin to s colores: am arillo, verde, azul, violota, a veces violeto-negro. Lo curioso ca que Ja coloración desaparece d u ra n te e lo a le n ta m ie n to y so re c u p e ra b ajo el efecto de los rayos X. E n los cristales incoloros so puedo p ro v o car u n a coloración v io leta m ed ian te el efecto do los v apores de calcio m etálico y descargas eléctricos, listo sugiero la idea tío que en varios casos el color se debe a la ap arició n de áto m o s e lé c tri cam en te n eu tro s de Ca y F en la e s tru c tu ra cristalin a. MI brillo os v itreo . N = 1,434. D ureza 4. F rágil. P re s e n ta deform ación plástico ni so m eterse a u n a p ro lo n g ad a presión u n ilateral. Clivaje bueno según ol oct aedro y no el dodecaedro róm bico, com o era de e s p e ra r part iendo do la id ea d e que la cohesión m ínim a existe en la s red oh piona* con Ion m áxim as d istan cias e n tre ellas. Kilo se debo ol hecho do quo ('litro las redes p lan as (111) en ca d a red do iones do calcio so in terc alan
d o s e s t r a to s p aralelo s de iones d e flú o r de igual carga, lo cual con d ic io n a la co h esión m ín im a p recisam en te e n tre ellas. Peso especifico 3,1 8 (e n las v arie d ad es im p u ras v a ría e n tre 3,0 y 3,2.) O tras propie d a d e s . E s fre c u e n te la fluorescencia (el térm in o procede precisa m e n te d el n o m b re de este m ineral). E n los ray o s catódicos, la fluo r i t a e m ite u n a luz v io leta con u n m atiz peculiar verde azulado. La lu m in is c e n c ia aparece ta m b ié n con el ca le n tam ien to (term olum in isc e n c ia ). C aracteres diagnósticos. Con cierto h áb ito se puede reconocer c o n r e la tiv a facilidad los cristales p o r su form a, p o r el clivaje o cta é d ric o , el brillo débil y ligeram ente m ate y la dureza. Se re s q u e b ra ja al soplete, em ite luz y se fu n d e con dificultad e n los b o rd es (1270°). Al separarse todo el flúor, se fo rm a un residuo in fu sib le (CaO). E s m u y poco soluble en el agua. Se descom pone to ta lm e n te en HjSO,, concentrado, desprendiendo H F . Se som ete m u c h o m enos al efecto de H N 0 3 y HC1. O rigen y yacim ientos. L a m asa fu n d a m e n tal se form a d u ran te los procesos hidrotermales, apareciendo m uchas veces asociada a los m in e ra le s m etalíferos en los filones. P u ed e en co n trarse asociada a los m in erales m ás diversos de origen hidroterm al. Se o b se rv a asim ism o en ciertas rocas de sedimentación, pero no c o n s titu y e im p o rta n te s aglom eraciones con alto contenido de F . Co m o co m p u esto poco soluble en el agua, el C aF 2 es uno de los prim e ro s a p re c ip ita rse de las disoluciones salíferas, a veces en m asa a m o rfa . P o ro so no tiene n ad a de ex tra ñ o que las ra ra s aglom eracio nes d e flu o rita coincidan con las prim eras precipitaciones quím i c a s, es decir, con las sedim entaciones de yeso, a n h id rita , calcita, d o lo m ita . A veces, com o form ación nueva, se ob serv a en la zo n a de o x id a c ió n d e los yacim ientos de m inerales, p o r ejem plo, en form a d e p eq u eñ o s cristales de g o eth ita estalactítica. C om o m ineral accesorio, la flu o rita se e n c u en tra en num erosos y a c im ie n to s d e m etales raros y no ferrosos. D e los yacim ientos so v iético s, d o n d e la flu o rita es el m ineral principal, m encionarem os el d e K a la n g u y (T ransbaikal), en form a de p o ten te filón de brecha e n aren isco y p izarras, co n stitu id a de agregados concéntricos zona les y b acilares do flu o rita de diferentes m atices (blanca, am arilla y am arillo -ro jiz a). L a flu o rita terro sa de origen sedim entario{ r a to v k ita ) se h a enco n trad o en calizos dolom itizadas a lo largo del río R a to v k a , cerca de la ciudad de Voreiá (región de Moscú), en la ■orilla d e re c h a del río O suga (región do K alinin) y en otros lugares. Im p o rta n c ia práctica. U na gran parto de la flu o rita (alrededor d e l 7 0 % ) se em p lea on la m etalurgia para la obtención do escorias d e b a jo p u n to d e fusión. E n la industria quím ica so e x tra e de la f l u o r i t a to d a u n a serie de com puestos de flúyr, do Jos cuales el ácido flu o r h íd r ic o (disolución de H F on agua) se em plea p a ra ol grabado e n v id rio , p a r a o b te n e r agua oxigenada a p a rtir dol peróxido do s o d io , e tc ., V la c rio lita artificial (NajAIF,) sirve p a ra ex tra e r ino-
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d ia n te la electrólisis el alum inio m etálico a p a r tir de la alú m in a, así com o p a ra o tro s fines. Se em p lea ta m b ié n en cerám ica p a ra la o b ten ció n de esm altes. L as v arie d ad es tr a n s p a re n te s incolora^ d e cristales se usan en ó p tic a p a ra la fab ricació n de lentes q u e elim inan la ab erració n esférica v cro m á tic a en los o b jetiv o s de los m icroscopios.
F ig . 137. C ris ta l d e o rí o litn .
CRIOLITA — N a3A lF #. “ K rio s ” en griego q uiere decir hielo, “ lith o s ” , piedra. P o r lo v isto d eb e su n o m b ro a la sim ilitu d con el hielo, al cual se parece m ucho p o r el brillo y el índice de refracción. Composición quím ica. Al, 12,8% ; N a, 3 2 ,8 % ; F , 54,4% . A v e ces se o b serv a F e '" com o im pureza. C ristaliza en el sistem a m onoclínico; c.s. p rism á tic a L 2P C . G.e. P 2 / m ( p l l). a 0 = 5,39; b0 = 5,59; c0 = 7,7(i; p = 9 0 ° U '. P se u d o c ú b ic a ; a la te m p e ra tu ra d e cerca de 500° se v u elv e cúbica. A specto de los cristales. Cúbico (fig. 137), con desarro llo d e las c a ras {001} y {010}. L as m aclas m ás frecu en tes son según (110). Suelo en co n trarse en m asas com pactas in teg ra d as d e g ra n d es cristales. Color. Incolora, pero en la m ayoría d e los casos tien e u n a colo ra ció n b lan ca grisácea, am a rille n ta o rojiza, a veces n egra. E l brillo es vitreo . N g = 1,34. D ureza 2 —3. F rágil. No tien e clivaje. Peso especifico 2,95 — 3,01. Otras propiedades. Al calen tarse .m o d e ra d a m e n te e m ite u n a luz am arilla. Caracteres diagnósticos. Son ca rac te rístic as las fo rm as de los cristales y el débil brillo vitreo. L a identificación e x a c ta d e este m ineral sólo es posible con la a y u d a del soplete y m e d ia n te la m ed i ción de las co n stan tes ópticas. Se fu n d e con m ucha facilidad al soplete, incluso a la lla m a do la vela, tiñ én d o la de am arillo rojizo y d a n d o un régulo tra n s p a re n te que, al enfriarse, se tran sfo rm a on esm alto blanco. Kn tu b o do v i drio reacciona al flúor. D espués do u n a calcinación p ro lo n g a d a on el carbón se q u ed a u n a corteza de alú m in a quo se tiñ e d e az u l al efecto del n itra to de cobalto. Se disuelvo to ta lm e n te en lljSC^ concen trad o . Origen. Se eno uentra en las p e g m a tita s, form ado a base de las disoluciones residuales ricas en flúor. Kn G ro e n lan d ia O ccidental so conoce un im p o rtan te yacim iento in d u strial do criolita, el de Ivigtut, en tre granitos, tran sfo rm ad o on groisen en form a de chim e nea grando y vertical. Aquí, la crio lita c o n s titu y e com pact as manan m acrooristalinas ju n tam o n to con o tro s fluoruros com plejos, Hiiifiiros raroH, la ca site rita-, etc. Kn los montea del lim e n (U rales del Sur) ee en cu en tra en u n a de las m inas do to p acio a c o m p a ñ ad a de hialita, am azo n ita y otros m inerales. 277
I m p o rta n c ia p ráctica. E n la m a y o ría de los casos, la c rio lita se o b tie n e a rtific ia lm e n te y se em p le a e n la m e ta lu rg ia d el alu m in io , e n l a fa b ric a c ió n d e v id rio b lan co lechoso, d e e s m a lte p a r a re v e s tir v a s ija s d e h ie rro , etc.
CLASE 2 \ CLORUROS, BROMUROS, YO DU R O S L o s cloruros, en oposición a los flu o ru ro s, a b u n d a n m u ch o m ás e n la n a tu ra le z a . Se conocen com binaciones de cloro con los si g u ie n te s 16 e le m e n to s : H (bajo la fo rm a de HC1 en los p ro d u c to s g a seo so s d e las eru p cio n es volcánicas), N (en H N 4), N a, Mg, Al, K , C a (R b ), (Cs), F e, (Ni), Cu, Ag, H g, P b y Bi. L o s m ás im p o rta n te s son los cloruros d e N a y Mg, q u e e n co n d ic io n e s ex ó g en as fo rm a n con o tra s sales solubles en o rm e s d e p ó s ito s d e sales d e origen sedim entario. L as co m b in acio n es co n m e ta les p e s a d o s (Cu, A g y P b ) tie n e n u n a im p o rta n c ia se c u n d a ria . L os d e m á s e le m e n to s fo rm a n m inerales ra ro s e n la n a tu ra le z a . C ab e se ñ a la r que en las condiciones exógenas, el p o ta s io y el sodio d e s e m p e ñ a n d is tin to p ap el geoquím ico. P ese a q u e los “ c la rk ” (el p ro m e d io del co ntenido) de estos elem entos en la lito s fe ra s e a n casi ig u a le s (v. ta b la 2) y se liberen en ca n tid a d es m ás o m enos iguales, p a s a n d o a las disoluciones d u ra n te la m eteo rizació n d e las rocas, p ese a to d o ello, el contenido de NaCl en los m ares, d o n d e se p ro d u c e l a co n c en tració n d e los cloruros, c o n stitu y e el 3 ,5 % , m ie n tra s q u e el c o n ten id o d e KC1 ap en as llega al 0,6 —0 ,7 % . L os análisis q u ím ic o s d e los suelos y de las sedim entaciones c o n tin e n ta le s m u es t r a n q u e en ta n to q u e la m asa fu n d a m e n ta l d el sodio lleg a a los lag o s y los m ares llevado p o r las aguas fluviales y d e superficie, el p o ta s io se ad so rb e en m edida considerable en el curso d e la m ig ra c ió n d e las disoluciones en las p a rte s superiores d e la c o rte z a d e m e te o riz a c ió n (suelos, rocas arcillosas) y es asim ilado p o r las p la n ta s. C o m o se sab e , la ceniza de las p la n ta s contiene siem p re u n a g ra n p ro p o rc ió n d e dicho elem ento. D e ahí la cau sa d e q u e los co m p u es to s d e sodio predom inen ta n to en los p ro d u cto s d e la cristalizació n d u r a n te el secam ien to de las cuencas salíferas. B ro m u ro s. N o se conocen m ás que b ro m u ro s de Ag, m u y raros e n la s z o n a s d e oxidación d e los yacim ientos de sulfuros a rg e n tífe ro s e n reg io n es d e clim a cálido y seco. L a m asa fu n d a m e n ta l do b ro m o se h a lla e n estad o disperso, com o m ezclas isom orfas en los c lo ru r o s d e m etales ligeros, m uy a b u n d a n te s en la n a tu ra le z a , so b r e to d o en la b isch o fita (MgCl2-6H 20 ), acu m u lán d o se ju n to con e lla s e n los lag os y m ares cerrados, p rin cip alm en te en las salm u eras re s id u a le s . E l a g u a m a rin a contiene el 0,008% de brom o. A veces dicho e le m e n to se o b s e rv a en cantidades considerables en los depósitos s a lin o s .
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L os yoduros son ta m b ié n raros, p ero se conoce un g ra n núm ero d e m inerales con su p artic ip a ció n . Se h an id e n tific a d o com binacio nes d e y o d u ro s con Ag, Cu y Hg(¿ ?), es decir, con m etales cuyos iones poseen u n g ra n p o d e r de polarización. Se e n c u e n tra n en las m ism as condiciones que los brom uros. El co n ten id o d e yodo en los cloruros d e N a, K y JUg, a u n v a ria n d o en in terv a lo s b a s ta n te gran d es, c o n stitu y e u n a m a g n itu d insig nifican te. E n ca n tid a d es m ás considerables se h a lla en los p ro d u c to s de la ac tiv id a d v ita l de las algas m arinas, de c u y a cen iza se e x tra e , y en las aguas del petróleo y los cienos volcánicos. L a elev a d a so lu b ilid ad de las sales de yodo es cau sa de que no so a c u m u le n m ás q u e e n la sz o n a sd e c lim a d e sé rtic o se c o . No es fo rtu ito q u e en s e m e ja n tes com arcas se d escu b ran a veces g randes reserv as d e yodo. T al es, p o r ejem plo, el im p o rtan tísim o y ac im ien to de n itro d e C hile (N a N 0 3) en el d esierto d e A tac am a, donde se e n c u e n tra en fo rm a d e y o d a to s y llega al 0,05% . D e e s ta m an era, e n tre los h alo g en u ro s ex am in ad o s aq u í, la m ay o r im p o rta n c ia corresponde a los cloruros. D e los m inerales de d ich a clase ex a m in a rem o s dos g ru p o s: la sal g em a y la q u erarg erita. 1. GRUPO D E LA SAL GEMA P erten ecen a ese grupo los cloruros de m etales m o n o v alen tes N a y K . D escribirem os a q u í ta m b ié n el cloruro do b le d e K y Mg h id ratad o . SAL GEMA — NaCl. “ H a lo s” en griego quiere docir m ar, sal. S inónim o: hálito (en com pactas m asas n iacro cristalin as e n tre las rocas) y sal de sedim entación (en agregados cristalin o s porosos en ol fondo de cuencas salinas). Composición quím ica. N a, 3 9 ,4 % ; Cl, 00,0% . L as im p u rez as son, en la m ay o ría de Jos casos, de c a rá c te r m ecánico: g o tita s de salm uera, b u rb u jas de gases, inclusiones do s u s ta n c ia arcillosa u o r gánica, yeso, KC1, MgCla, etc. C ristaliza en el sistem a cúbico; c.s. h ex a o ctaó d ric a 3Z/4/yj|flL* 9PC. G.e. Fm&m (0j¡). a0 = 5,6287. L a e stru c tu ra c rista lin a so d is tin g u e p or un em paque cúbico do m áx im a d en sid ad do los aniones Cl1- llenándose todos los in tersticio s en tro olios p o r los cationes N a ,+ (fig. 138). Los ionos N a l+ y Cl1- so d ispon en a lte rn a tiv a m e n te on los ángulos de los cubos pequoños. Los núm eros do coordinación p a ra am bos ionos son (i, es docir, c a d a ion n eg ativ o do cloro ONtá ro deado de sois iones positivos do sodio y viceversa. El aspecto do los cristales os, por lo com ún, oúbico. Las (¡aras {111) y {110} son muy raras (on la cristalizació n d e disoluciones de com pleja com posición). M aclas esp o rád icas según (111). Suelen ser características de los cristales do sal do sed im en tació n cavidades on lutt caras (100), cónicas y sem ejando a peldaños. 279
V53&A
(
F ig . 138. E s tr u c tu r a c ris ta lin a de¡N aC l. A la d erech a, m odelo de e s tru c tu ra . Los circuios negros representan los Iones de so d io ; los blancos, los Iones de cloro (o al revés).
A gregados. L a sal de sedim entación se observa en form a de co rteza« porosas o com pactas cristalino-granulares o en “ lá m in a s” en ol fo n d o de los lagos y m ares, así como en d ru sas de cristales, a veces b a s ta n te grandes. E s curioso señ a la r que en el caso de u n a evaporación rá p id a del d is o lv e n te (I-J20 ), en la m ism a superficie de las salm ueras, en tiem po d e ca lm a , ap arecen num erosas “ b a rq u ita s ” cristalinas (fig. 139), q u e se e n sa n ch an hacia la base v u e lta hacia arrib a. Son d e color b la n c o , d eb id o , p o r lo visto, a la c a p tu ra de m icroscópicas b u rb u ja s d e aire. Al ag itarse la superficie se llenan de agua, se depositan e n el fo n d o y co n tin ú an creciendo h a sta fo rm ar cristales tra n s p a re n te s n o rm ales. No o b sta n te , se conservan en ellas m uchas veces s e c to re s d e asp e cto arborescente o de sobres blanco-lechosos. L a sal g em a que se form a debido a la cristalización colectora en el p ro ceso del m etam orfism o constituye m asas excepcional m e n te m acro cristalin as, lo que se puede v er por las dim ensiones d e los p la n o s d e clivaje. E s sintom ático que en el proceso de recris ta liz a c ió n se fo rm en a m enudo m asas p erfectam en te tra n s p a re n te s d e s a l g e m a (por lo visto, las inclusiones de líquidos y gases son “ d e s p la z a d a s ” en dicho proceso hacia las zonas periféricas de los g ra n o s cristalin o s). C olor. L a s m asas puras de sal gem a son tra n sp a re n te s e inco lo ra s o so n d e color blanco. P ero, con frecuencia, unos u o tro s pig m e n to s c o lo ra n te s los d an diferentes colores: gris (por lo com ún p a r tíc u la s arcillosas, am arillo (hidróxidos de hierro), rojo (óxidos a n h id r o d e h ie rro o d e poca agua), pardo o negro (d istan cias orgá n ic a s , q u e d e sa p a re c e n d u ra n te el calentam iento), etc. E n la sal g e m a se o b s e rv a a veces u n a coloración azul m uy in ten sa on form a d e m a n c h a s o fra n ja s , sobre todo en los sectores som etidos a fuerte d e f o rm a c ió n . P o r v ía artificial esto se logra con a y u d a de los ra y ó n X o im p re g n á n d o lo s con vapores de sodio m etálico, principalm ente c u a n d o la m u e s tr a se som ete de antem ano a u n a presión unilateral. 28 0
Fig. 139. L a " to lv a ” cris ta lin a de NaCl.
Al calentarse h asta 200°, la coloración desap arece y la sal v uelve a ser incolora. Se supone que la coloración se debe a q u e los iones N a1+ adquieren electrones libres (partículas /? d e los ra y o s ra d ia c ti vos), por cuya razón se convierten en átom os e lé c tric a m e n te no li tros. El hecho de que la sal azul se en c u en tre en los secto res d o n d e existen cloruros de potasio perm ite a d m itir la hipótesis d e q u e K y R b, que por regla viene ligado a él, capaces en c ie rta m a n e ra d e irrad iar partículas /9 (electrones), pu ed an ser la cau sa de d ic h a colo ración azul. El briiio de la sal gem a es vitreo, graso en las su p erficies de las variedades ligeram ente m eteorizadas. N = 1,544 (b a s ta n te m ás que en la silvita). D ureza 2. Frágil. S om etida a prolongada presión u n ila te ra l se m anifiesta propensa a la deform ación plástica. Clivajo p e rfe c to se gún el cubo (v. fig. 23), lo cual concuerda p e rfe c ta m e n te con las particularidades de la e stru c tu ra cristalin a del m ineral. IV'ko es pecífico 2,1 —2,2. Otras propiedades. E s m ala c o n d u c to ra d e e le c tri cidad, posee un elevadísim o índice de co n d u c tib ilid ad té rm ic a . Muy soluble en el agua: h a sta el 35% a la te m p e r a tu ra a m b ie n te (al elevarse la te m p e ra tu ra en las p rim eras d ecenas d e g ra d o s, la solubilidad cam bia poco). Sabor, salado. H igroscópica, p ero m ucho menos que los cloruros de potasio y de m agnesio. Caracteres diagnósticos. Se reconoce fácilm ente p o r la b a ja dureza, el clivaje perfecto, la solubilidad en el a g u a y ol g u sto s a la do de la disolución. Se funde con facilidad al soplete (800°), d e c re p ita n d o y d a n d o u n a coloración am arilla a la llam a. Kn u n a solución d e á c id o nítrico form a con A g N 0 3 un precipitado esponjoso blan co do AgCl. Origen y yacim ientos. L a m asa fu n d a m e n ta l de sal gem a, lo mismo que de o tras sales solubles en ol agua, se fo rm a d u ra n te los procesos exógenos on los lagos salados o lag u n as q u e se socan o en los golfos do poca profundidad separados do los m ares p o r b arrera s do arena, en zonas do clim a cálido y soco. D u ra n te el v eran o , en tales golfos de poca profundidad, al ca le n tarse el ag u a on to d o hu espesor y en grandes superficies d e ev a p o ració n , la concentración de las sales disueltas a u m en ta sin cesar en com paración con to d a la cuenca m arina. E l descenso de nivel que se produce entonces d e te r 281
m in a u n a flu jo co n tin u o de ag u a del mar, y , por co n sig u ien te, de n u e v a s p o r c io n e s de sales d iaueltas. A l llegar el en fria m ien to de o t o ñ o c o m ie n z a n a precip itarse de las d isolu cion es satu ra d a s unas u o tr a s sa le s, s e g ú n se a la co n cen tración de los com p o n en tes. Si las a g u a s en c u e stió n no se com u nican con el m ar y no se les su m an a g u a s d u lc e s corrien tes, en el m om en to de llegar la sa tu ra ció n co m ie n z a a p o sa rse la sal inclu so en verano. E s m u y d iv e r sa la com p osición del agua de los lagos salad os c o n tin e n ta le s . D e p e n d e , por un lado, de la co m p osición d e las a g u a s q u e a flu y e n a él, es decir, de la com posición de las rocas cir c u n d a n te s y , por otro lad o, d e la fase de secam ien to d el lago y de la s u b sig u ie n te co n cen tra ció n rela tiv a de los com p o n en tes que q u e d a n en la sa lm u era . E n m uchos lagos de ese tip o, a la par con otras sa le s s e p r e c ip ita ta m b ié n NaCl. E n lo s d e p ó sito s salíferos form ados en épocas geo ló g ica s rem o ta s , la sal g em a se en cu en tra en m asas com p actas. L os y a c im ie n to s d e sa l situ a d o s en tre rocas sedim entarias cam bian m u ch as v e ces d e form a d u ra n te los m o v im ien tos orogénicos d eb id o a su gran p ro p en sió n a la s deform acionas p lásticas, co n stitu y e n d o b ó v ed a s p o te n te s y d e com p leja configuración, que a veces a tra v ie sa n las ro ca s sed im en ta ria s superpuestas. Las sed im en tacion es en capas d e lg a d a s sufren a m enudo m uy com plejas d eform aciones, form ando p e q u e ñ o s p liegu es. C om o se sa b e, en los desiertos son m uy com unes la s lla m a d a s tie rras sa lin a s, q ue no son otra cosa que eflorescen cias d e sales en c u y a co m p o sició n en tra casi siem pre N aC l y que d esap arecen d e s p u é s d e llo v er para v o lv e r a aparecer en días d e sol. F in a lm e n te , com o f>roductos de la sub lim ación, la sa l g e m a con lo s d e m á s cloru ros se d ep o sita en los m uros de lo s cráteres v o lc á n ic o s y e n la s g rieta s d e las lavas. L as d im en sion es d e sem eja n te s a g lo m e r a c io n e s, sa lv o raras excepcion es, no suelen ser m u y gran d e s. E s ca ra cterístico que en tales casos, la sal g em a c o n tie n e casi sie m p r e m ucho KC1, el cual entra, a a ltas tem peraturas, en su com p o sic ió n com o d isolu ción sólida, com o han m ostrado los ex p er i m e n to s. L o s g ra n d es y a cim ien to s de sal gem a se han form ado en d ife r e n te s é p o c a s g eológicas, pero los m ás im p ortan tes corresponden a la s se d im e n ta c io n e s d el período pérm ico, el cual se d istin g u ía por u n p r o lo n g a d o c lim a cálido con tinental (en los territorios de E uro p a , A s ia M eridion al, A m érica, etc.). D e Jos y a c im ie n to s sov iético s m encionarem os los m ás im por t a n t e s : S la via n a k -A rtio m o va k (B ajm u t, U crania), form ado d e 18 c a p a s d e sa l co n intercalacion es de arcillas, an h id ritas y calizas; I le ts k a ia Z a sc h ita , d on d e una p o ten te chim enea d e sal gem a e sta b a c u b ie r t a n a d a m á s que por unos pequeños aluviones, y los estratos d e sa l g e m a c o n a n h id ritas se hallan m uy fracturados y en trem ez c la d o s ; S o lik a m a k (V erjnekam sk), el m ayor ya cim ien to do sales de
potasio y m agnesio del m undo, d o n d e se e n c u e n tra n asim ism o po te n te s capas de sal gem a, yeso, etc. D e los yacim ientos actu ales de sal s e d im e n ta ria m erece m en cionarse el fam oso lago de BaskuncJiak. L a h o n d o n a d a del lapo se h alla en la estrib ación sep te n trio n a l de u n a b ó v e d a sa lin a c u b ierta p o r lin a gru esa capa de yeso. Los depósitos de sal c rista lin a e stán cu bierto s de salm uera. E n tre los yacim ientos e x tra n je ro s no m en cionarem os m ás que u nos cuantos. E s fam oso desde a n ta ñ o el y a c im ie n to do Velicica al su d este de la ciudad de C racovia (P olonia), e x p lo ta d o desdo el siglo X I ; el enorm e stock o chim enea de sal g e m a ce rc a do la c iu d a d de S u ez ; los grandes depósitos d e sal g em a d e la In d ia S ep ten trional, a lo largo de los m ontes del H im a la y a en el P e n y a b . etc. Im p o rtan c ia práctica. L a sal gem a se em plea con los m ás d iv e r sos fines. A dem ás de ser un im p o rtan tísim o p ro d u c to a lim en ticio y m edio de conservación, se em plea m ucho en la in d u s tria q u ím ic a p a ra la o btención de ácido clorhídrico, cloro, c a rb o n a to do sodio, sosa cá u stica y v arias sales. A dem ás, la sal g em a sirvo d e m a te ria p rim a p a r a la o b tención de sodio m etálico, em p lead o en la fa b ric a ción de aleaciones antifricción (b a b b itt d e sodio y c a lc io ); p a r a la obten ció n de peróxido de sodio, u sado en la in d u s tria te x til p a r a el b lan q u ead o de los tejid o s; com o ag e n te c a ta lític o on la p ro d u c ción de com plejos com puestos orgánicos; en la sid e ru rg ia y la m e ta lu rg ia no ferro sa com o m edio re d u c to r y p a ra la elim inación d e azu fre; como ab so rb en te de h u m ed ad y oxígeno en la purificación d e gases nobles (helio, neón, argón, etc.). SELVITA - KC1. Composición quím ica. K . 5 2 ,5 % ; Cl, 4 7 ,5 % . A m enudo contiene inclusiones d e líquidos y gases, p rin c ip a lm e n te nitrógeno, en m enor grado ácido carbónico, hidrógeno, m e ta n o y, lo que rev iste p a rtic u la r interés, helio. E n tro las im p u re z a s m ecá n icas se o b serv an con frecuencia NaCl y b'e20 3. C om o m ezclas iso m orfas se p re se n ta n casi siem pre K B r (h a sta cl 0,1 % ) y c a n tid a d e s insignificantes RbC'l y CsCI. . C ristaliza en el sistom a róm bico; c.s. h o x ao e ta ó d rica 6 L Z9PC. G.e. Fm'Am ((?£). «0= (5,278. L a e s tru c tu ra c rista lin a os la m ism a que posee la sal gom a: la do cubo c e n tra d o on las carón (v. fig. 138). L a célula elem en tal es b a s ta n te m a y o r q u e en la sol gem a. lil aspecto do los cristales os cúbico. Son frecu en ten los cubos con los ángulos tru n ca d o s p o r caros do o ctae d ro . S on frecu en tes las m aclas según (111). A gregados. Suolo e n c o n tra n te en m asas terrosas com pactas, a voces do t e x tu r a e stra tific a d a . Color. Las variedados p u ra s son incoloras y tra n s p a re n te s com o el agua, líl color blanco lechoso so dobo a inclusiones do m in ú s culos b u rb u jas do gases. Las silv itas do color rojo vivo y rosa h o h tam b ién cristalosolos; contienen on fase d e dispersión gruesa m i núsculas oscam itas do h em atites (F e2()3) que so qu ed an en el poso 283
d u r a n t e la d iso lu ció n . E l brillo es vitreo. N = 1,490 (m enos que er> la s a l g e m a ). D u re z a 1,5 — 2. F rá g il. S o m e tid a a una presión u n ila te ra l p ro lo n g a d a m a n ifie s ta p ro p ie d a d e s p lásticas. Clivaje p erfec to según {100}. P e so específico 1,97 — 1,99 (m enos que en la sal gema). O tra s p ro p ie d a d e s. S a b o r Balado-amargo astrin g e n te . M uy elevada co n d u c tib ilid a d té rm ic a . M uy soluble en el agua. H igroscópica. L as v a r ie d a d e s tra n s p a re n te s d e ja n p a s a r los ray o s d e o n d as co rta s, p o r lo q u e se e m p le a p a r a confeccionar p rism as d e espectroscopio. C ara ctere s diagnósticos. Se parece a la sal gem a, con la cu a l fo r m a a m en u d o concreciones g ra n u la res. Se d istin g u e d e ella p o r el g u s to y la co loración v io le ta q u e d a a la llam a, v isible a tra v é s d e u n v id rio az u l. V is ta al m icroscopio se d istin g u e de la sal gem a p o r el ín d ice d e refracción. Se fu n d e con fa cilid a d al soplete (800°). E n la disolución a c i d u la d a con ácid o n ítric o d a con A g N 0 3 un p re c ip ita d o b la n c o esp o n jo so d e AgCl. O rigen y y acim ientos. L a silv ita , lo m ism o que la sal gem a, se ío r m a e n los lagos salinos q u e se secan, p ero se e n c u e n tra con m u c h a m e n o s fre c u e n c ia y no en to d o s los y acim ien to s d e sal gem a. E n el c a m in o d e la m igración d e las disoluciones d e su p erficie se ad so rb e e n p a r te c o n sid erab le p o r los suelos. E s uno de los ú ltim o s co m p u es to s a p re c ip ita rs e d e las salm u eras, p o r cu y a ra zó n se e n c u e n tra en las ag lo m eracio n es salíferas superiores. A veces es p ro d u c to de la desco m jjo sición d e la c a rn a lita , la cual se fo rm a en las m ism as co n d icio n es. C om o p ro d u c to d e la sublim ación Be e n c u e n tra en los m u ro s d e los c r á te re s v o lcánicos y en las grietas de las lav as p etrific a d a s. E l m a y o r y a c im ie n to de silv ita del m undo (S o lik a m sk ) se h a lla al n o rte d e la ciu d ad de P erm . F u e d escu b ierto en 1925. E l p o te n te h o riz o n te in ferio r d e silv in ita (rocas de silv ita y sal gem a) se e x tie n d e a la p ro fu n d id a d d e 150 a 300 m sobre u n e s tra to d e sal g e m a y e s tá cu b ierto con u n a zo n a de c a rn a lita m ezclada con sal. E l c o n te n id o d e KC1 en la silv in ita oscila e n tre el 10 y el 35% . E l h o riz o n te su p e rio r d e silv in ita es p ro d u c to d e la descom posición d e la z o n a c u rn a lític a (con desp ren d im ien to de MgCl2) y eBtá re p r e s e n ta d o p o r u n a m asa m acrogranu lar de color ab ig arrad o , donde la s ilv ita b la n c a lech o sa v a asociada a la nal gem a incolora, azul c e le s te , a z u l m a rin a y grisácea. A n te s d e d esc u b rirse el yacim iento de Solikam sk eran m uy fa m o s o s los d e Htasafurlh (ahora la R ep ú b lica D e m o c rática A lem ana a) y o tro s . E s to s d ep ó sito s so n d e la m ism a ed ad p érm ica y poseen u n a c o m p o sic ió n b a s ta n te co m p lejad e los com puestos halogenados, s u lf a to s y b o ra to s . E n A ¿¿tocia (F rancia) se b enefician silviniliu» r e la t iv a m e n t e jó v e n e s (del período terciario). I m p o r t a n c i a p rá c tic a . L a m ana f u n d a m e n ta l de las sales p o tá s ic a s s e e m p l e a c o m o fe rtiliz a n te s . N a d a m á s q u e u n a p a r te in sig -
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n iñ e a n te (alred ed o r del 5 % ) se consum e en la in d u s tria q u ím ica p a r a la fab ricació n d e K O H , K ,C 0 3. K N 0 3, K C 103> K M n 0 4, K C N , K B r. K J . e tc . E sos co m puestos poseen d is tin tió a p lic a ciones: en la m edicina, p erfu m ería, p iro tec n ia , fo to g rafía, la lim pieza d e la lan a, fa b ricació n de p apel, d e v id rio (cristal y vidrio d e B o h e m ia), de b arn ices y p in tu ra s , etc.
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Fig UQ Crist
CARNALITA - MgCl2.K C l-6 H 20 . C om po sición quím ica. Mg, 8,7%, K , 14,1% ; C l,3 8 ,3 % ; H 20 . 38,9% . Se o b serv an c a n tid a d e s m uy p e q u e ñ a s do m ezclas ¡som o rías d e B r( h a s ta el 0 ,2% ), así com o d e R b y Cs (c en tésim as p a rto s del u n o p o r ciento), L i y TI. Com o im p u rezas m ecá n icas s u d e n p re se n ta rse N aC l, KC1, CaSO,, F e20 3, su sta n c ia arcillo sa, g o ta s d e salm u eras, a m enudo a b u n d a n te s inclusiones de gases (m ezcla d e n itró g en o con hidrógeno y m etano). C ristaliza en el sistem a ró m b ico ; c.s. ro m b o b ip ira m id a l 3 £ 23PC. G.e. P b a n (D ^ ). a a = 9,54; 6o= 1 6 ,0 2 ; c0= 2 2 ,5 2 . Los cristales son e x tre m a m e n te ra ro s; p re se n ta n un a sp e c to p se u d o h ex ag o n al (fig. 140). P o r lo com ún suele e n c o n tra rso en m asas g r a n u lares co n tin u as. Color. L as v aried ad es p u ras son incoloras. L o m ás c o m ú u es q u e las inclusiones d e óxido d e hierro m icrodisporso lo d e n u n color d e ro sa o rojo. E l p ard o o am arillo se d eb e a las m ezclas d e hid ró x id o d e hierro. E l brillo en la fra c tu ra re cien te ea v itre o , se vuelvo m a te y graso rá p id a m e n te en el aire, N g = 1,494; N m = 1,475; N p = = 1,466. D ureza 2 —3. F rágil. Clivaje uo tiene. Peso específico 1,60. O tras propiedades. E x tra o rd in a ria m e n te higroscópioo. So c o n v ie rte p ro n to en p a s ta en el aire y se descom pone en KC1 y Mg01a -ü H 20 . fo rm an d o u n a salm u era densa. S ab o r am arg o -salad o , a s trin g e n te . E m ite in ten sa fluorescencia. Al disolvorso on el a g u a e m ite un ch a sq u id o especial que se parece al c ru jir do la nieve b a jo los pies en días de m ucho frío. D icho fonóm ono se debo a quo en ella m ás que en o tras sales se hallan inclusiones d e b u rb u ja » do gases som etidos a a lta s presionen. C aracteres diagnósticos. So e n c u e n tra on p arag én esis con la sal gom a y la silv ita. Se hum edece p ro n to al aire. So d istin g u e do la binchof'ita (AlgCl2•OlLO) y do la ta c h ih id rita (2M gl'!.j-(!a( • 121 LO), quo tam b ién se co n v ierten en p a s ta en ol aire, ú n ic a m e n te por la* reacciones m icroquím ieas (co n tien e K) y p o r la coloración v io leta quo d a a la llam a, visible m ejor a tra v é s do un v idrio a/.ul. Al ser ta la d ra d a con el filo de un cuchillo en la fr a c tu ra rocíenlo em ite chasquidos característico s, dobidoH a la s ú b ita d ilatació n de las b u rb u jas de gas incluidas. Se lundo con facilidad al soplete. Al cu lo n tarso en ol vidrio los 285
g ra n o s do o a rn u lita . lo m isino que m uchos otros cristalo h id ra to s ricos on Agua, se disuelven en su p ro p ia ag u a de cristalización y se d e sc o m p o n e n . Al seoarse p a u la tin a m e n te se form an peq u eñ o s cubos d e KC1. O rig en y y acim ientos. Es uno de los últim os com puestos a for m a rs e e n las salm u era s de los lagos salinos ricas en m agnesio y p o ta s io . P o r eso se e n c u e n tra en los horizontes superiores d e los d e p ó s ito s salinos sed im en tario s de pro fu n d id ad , c o n stitu y e n d o c a p a s su p erio res a las de silv in ita. A veces se d ep o sita en los m uros d e las g alerías secas p recip itán d o se de las salm ueras que co rren p o r la su p erficie d e las cavidades. E n la U R SS se e n c u e n tra en enorm es ca n tid ad es en el y a c i m ie n to d e S o lika m sk (v. silvita). Se conoce en grandes m asas en el y a c im ie n to de S ta ssfu rth (R D A ), K á lu sh (U crania O ccidental) y o tro s lugares. Im p o rta n c ia p ráctica. Lo m ism o que la silv ita y o tra s sales de p o ta sio se em p lea p a r a la fertilización del suelo. E n la electrólisis de c a rn a lita d e s h id ra ta d a en b añ o s cerrad o s se o b tie n e m agnesio m etálico, el cual sale a la su p erficie; los re si d u o s en riq u ecid o s con potasio se em plean en la fab ricació n d e fe r tiliz a n te s . E l m agnesio m etálico refin ad o se consum e en la fa b ricac ió n de lig era s y re siste n te s aleaciones con el alum inio (duralum inio, m agn alio , e tc.) u sad o s en la in d u s tria a e ro n áu tica y com o re d u c to r en la o b te n c ió n d e tita n io m etálico. Se em plea, adem ás, p a r a fuegos d e señ a liz ació n , o b ten ció n de llam as in ten sas (fotografía), así co m o con o tro s fines. E l b ro m o o b te n id o a p a r tir de las salm u eras p o r v ía qu ím ica tie n e ap lica ció n en la m edicina (brom uro de potasio), fo to g ra fía, e tc . 2. G R U PO D E LA Q U ER A R G IR ITA P e rte n e c e n a este grupo los cloruros, bro m u ro s y y o d u ro s n o r m a le s d e Ag, Cu, H g y P b que se en c u e n tra n en las zonas de o x i d a c ió n d e los y ac im ien to s m inerales en las condiciones de u n clim a c á lid o y seco. A q u í no exam inarem os m ás que la q u e ra rg irita . Q U E R A R G IR IT A — AgCl. E l n o m b re procede del griego “ ker a s ” , c u e rn o y “ a rg iro s ” , p la ta . S inónim o: b le n d a de p la ta (en la f r a c t u r a , el m in e ra l se parece, a m enudo, a u n a su sta n c ia córnea). C o m p o sició n quím ica. Ag, 7 5 ,3 % ; Cl, 2 4 ,7 % . A veces se o b ser v a n H g y B r com o im purezas. C ris ta liz a en el siste m a c ú b ic o ; c.s. hexao ctaéd rica. G.e. F m 3 m (Oh)- a 0 = 5,547. L a e stru c tu ra cristalin a se parece a la del NaCl. L o s c r is ta le s s o n ra ro s, de aspecto cúbico. L as m aclas se o b serv an s e g ú n (111)- S u ele e n c o n tra rse e n fo rm a d e cortezas, eflorescencias c r is ta lin a s y m a s a s e sta la c tític a s córneas o cerosas. 286
Color. L as m uestras recientes son incoloras o tien en m atices pálidos am arillentos, verdusco-azuJados o parduscos. O scurece a la luz, adquiriendo prim ero un color violeta-gris, y después h a s ta negro (por lo visto debido al desp ren d im ien to d e A g m icrodispersa). E l brillo es ad am an tin o en los cristales y céreo en las m asas com pactas criptocristalinas. N —2,07. D ureza 1,5 —2. Se corta con el cuchillo. M aleable. Clivaje no tiene. Peso especifico 5,55. Otras propiedades. In so lu b le en el agua. Caracteres diagnósticos. Son característicos la b a ja d u re za, el elevado coeficiente de refracción, la insolubilidad en el a g u a y las reacciones químicas. Se funde con facilidad al soplete (a los 450 —500°) en el c a rb ó n y llega a hervir. Al añadírsele carb o n ato de sodio, d a fá c ilm e n te p la ta m etálica en la llam a reductora. A penas se d isu elv e en los ácidos (sólo en p a rte en HCl). Sólo d a disolución con el am o n íaco , lo que es m uy sintom ático. Origen. Se encuentra en las zonas de oxidación de los y a c im ie n tos de m enas de plom o y p la ta , form ándose d u ra n te la reacció n d e oxidación de los m inerales de p la ta con las ag u as cloríferas s u p e r ficiales de filtración. Se observa en can tid ad es m ás co n sid erab les en com arcas de clim a seco y cálido. Se conocen pseudom orfosis en sucesión a la p la ta nativ a. E n la URSS, la querargirita se en c u en tra en las zonas d e o x i dación de varios yacim ientos de los U rales del S ur (las m in as de Mijailovskoe, del distrito de B aim ak), del K a z a js tá n y del A ltai. Las mayores aglom eraciones de q u erarg irita y o tro s h alo g en u ro s de p la ta se h an encontrado en los yacim ientos d e los d esierto s d e A tacam a (Chile), en Bolivia, México y en A u stralia.
287
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SK1T10N
OXIDOS
Consideraciones generales. L a p resen te sección com prende los co m puestos m ás simples de m etales y m etaloides con el oxígeno y el hidroxiio. Los sales hidrogenadas se e x a m in a rá n a p a rte. Como se sabe, en las reacciones quím icas que se p ro d u cen en la c o rte z a terrestre, el oxígeno desem peña u n p a p e l ex trao rd in ario ta n to e n la m ineralogía inorgánica com o e n la orgánica. L os com p u esto s oxigenados ta n to en form a de óxidos sim ples como en fo rm a de d istin tas sales oxigenadas p red o m in an p o r d o q u ier en la c o rte z a terrestre. Recordem os que expresado en peso, el contenido d e oxígeno en la corteza terrestre asciende al 47,0% . E l oxígeno form a diferentes com puestos sim ples con cerca de 40 elem entos (fig. 141). E l to ta l de óxidos hbres en la litosfera (excepto la hidrosfera y la atm ó sfera), expresado en peso, llega a cerca d e 17% . D e ello corresp o n d e al sílice el 12,6%. Los óxidos e hidróxidos de hierro c o n s titu y e n el 3,9% . De los dem ás revisten m ay o r im p o rta n c ia los ó x id o s y los hidróxidos de alum inio, m anganeso, tita n io y c r o m o . L os óxidos propagados en la atm ósfera son el an h íd rid o c a r b ó nico y los vapores de agua, cuyo lím ite de propagación en canti d a d e s sensibles se halla a la a ltu ra de cerca de 12 k m de la super ficie. E n la hidrosfera, como lo dice el propio nom bre, la parte in te g r a n te fu n d am en tal es el agua. C ondiciones de form ación y propiedades quím icas de los com p u esto s. L a m asa fundam ental de los distin to s o x id ó se hidróxidos se e n c u e n tr a en las capas superiores de la co rteza te rre stre , en el lím ite con la atm ósfera, que contiene oxígeno libre. L a p r o f u n d i d a d d e la p en etració n intensa del oxígeno libre en la corteza te r r e s tr e se ve co n tro lad a en la m ayoría de los casos p o r el nivel de la s a g u a s su b terrán ea s. L a corteza de la m eteorización de las rocas. 2 88
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He2 L i 3 Be4 B 5 c 6 N 7 o 8 F 9 Ne° Na" Mg2 Al'3Si'4 P ,S s 16 ci'7 18 „ 20 _2B „ 29 30 „ 3! Ar k '9 Ca S e ' Ti22 v 23 Cr4 Mn Fe Co27 Ni28 Cu Zn Ga. 39 „ 38 r , 44 A47 Cd48 ín49 Kr® Rb37 Sr Y Zr° Nb4’ Mo2 Te3 Ru Rh45 Pd4B Ag 57-71 76 D 56 v M „Cs55 Ba Xe TR Hf72 Ta73 w 74 Re75 Os Ir77 P t7S Au79 H 9° T , * ' „ 86
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Fig. 141. E lem en to s c a rac terístico s q u e fo rm an ó x id o s e h id ró x id o s n a tu r a le s (en negrilla y sem inegrilla).
a la p a r con las zonas de oxidación de los y ac im ien to s m in era le s, es la p alestra principal de las reacciones quím icas q u e d a n lu g a r a la form ación de nuevos com puestos, e n tre los cuales d e se m p e ñ a n un papel dom inante los óxidos y los hidróxidos de m etales. A quí tienen m u cha im p o rtan cia no sólo el oxígeno lib re d el aire, que p en e tra en la e n v o ltu ra te rre s tre desde la su p erficie, sin o tam b ién las aguas pluviales que se filtra n a rra s tra n d o el ox íg en o y el anhídrido carbónico qué llevan disueltos. Se h a e sta b le c id o q u e 1 litro de agua pluvial sa tu ra d a de aire contiene p o r té rm in o m edio de 25 a 30 cm3 de gas donde el 30% co rresponde al oxígeno, el 60% al nitrógeno y el 10% al an h íd rid o carbónico. Si c o m p a ra m o s estos datos con la com posición del aire verem os q u e el a g u a p lu v ia l contiene mucho m ás oxígeno y, sobre todo, ácido carb ó n ico . E n la m edida en que el ag ua pluvial v a y a b aja n d o en la d irecció n d e las aguas subterráneas se v a debilitando su efecto o x id a n te . E l oxígeno libre se v a gastando en las reacciones de o x id ació n . D ich o gasto se m anifiesta con p a rtic u la r in te n sid a d en la o x id a c ió n d e los sulfuros y otros com puestos sim ilares con la fo rm a c ió n e n la prim era fase de sulfatos, arseniatos y o tra s sales. Se oxidan con re la tiv a facilidad los co m p u esto s o x ig e n a d o s que en tran en la composición de rocas y m enas y c o n tie n e n alg ú n m etal con valencia inferior, como, p o r ejem plo. F e 2+, M n2+, V 3+, etc. E n el proceso de oxidación, estos m etales p a s a n a iones de valencia superior, pero de m enores dim ensiones, d e b id o a lo cu al se debilitan las fuerzas de enlace en las e s tru c tu r a s cristalin as. E sto conduce, en ú ltim a instancia, a la p le n a d e stru c c ió n d e las sustancias cristalinas que se ox id an y a la fo rm a c ió n d e nuevos com puestos solubles e insolubles en el agua. Las sales que se form an inicialm ente en esto s procesos (su lfa tos, carbonatos, etc.) e n tra n en reacción co n el ag u a , con m a y o r o m enor celeridad, som etiéndose a la descom posición o, com o suele decirse, a la hidrólisis, p o r cuya razón v ario s cationes de m etales
se p recip ita n bajo la forma d e hidroridos d e fíc ilm e n te so lu b le s en el agua. S e s a b e q u e la c o n d u c ta d e lo s io n e s e n la s d is o lu c io n e s d e p e n d e d e lo s p o te n c ia le s ió n ico s, c u y a m a g n itu d s e e x p r e s a p o r la rela c ió n e n tr e la carga y el rad io ió n ic o ( W :E¡). V e a m o s la lis t a d e lo s c a tio n e s q u e form an h id r ó x id o s d if íc ilm e n te s o lu b le s e n e l a g u a (v . g r á fic o d e la fig . 142), d o n d e lo s c a t io n e s s e d is p o n e n c o n fo r m e a u m e n ta n su v a le n c ia (h a c ia la d e r e c h a ) y la s d im e n s io n e s d e los ra d io s ió n ic o s (h a cia a b a jo ). E l c a m p o d e lo s c a t io n e s c a p a c e s de fo rm a r h id ró x id o s y ó x id o s e s t á s e ñ a la d o e n e s t e g r á fic o c o n d os lín e a s p u n tea d a s. A la izq u ierd a d e e s te c a m p o se d is p o n e n lo s c a t io n e s d e los m e ta le s a c tiv o s co n e n v u e lta e x t e r n a d e 8 e le c t r o n e s , e s d ecir, á lc a lis y en p a rte tierra s a lc a lin a s (c o n p o t e n c ia le s ió n ic o s in fe r io r e s a 2,0). E s to s io n es, co m o n o s d ic e la q u ím ic a , so n r e t e n id o s y tr a n s p o rta d o s con fa c ilid a d e n las d is o lu c io n e s a c u o s a s . E n la s c o n d i c io n e s n a tu ra les só lo se p r e c ip ita n d é l a s d is o lu c io n e s b a j o la fo r m a d e sa les d e los d iferen tes á cid o s. A q u í só lo c o n s t it u y e n u n a e x c e p c ió n lo s c a tio n e s d e gran p o d er d e p o la r iz a c ió n c o n e n v u e l t a d e 18 e le c tro n e s (Cu1+ y P b 2+), qu e se e n c u e n tr a n e n l a n a t u r a le z a e n fo r m a d e ó x id o s. L o s c a tio n e s con m u y e le v a d o s p o t e n c ia le s ió n ic o s (m á s d e 10), p e q u e ñ o s rad ios ió n ico s y g r a n d e s ca r g a s s e d is p o n e n e n l a p a r te su p erio r del g ráfico (fig. 142). C om o se s a b e , t o d o s e llo s c o n s t it u y e n fir m e s a n io n es c o m p lejo s con en la c e s c o v a le n t e s : [ B 0 3]3 - , [ C 0 3]2 - , [ S 0 4]2~ , [ P 0 4]3~ , e tc ., qu e fo rm a n c o n lo s c o r r e s p o n d ie n te s c a t io n e s la s d ife r e n te s sa le s qu e se p r e c ip ita n d e la s d is o lu c io n e s . A sí, p u es, en ese gráfico r e sa lta n co n t o d a e v id e n c ia la s d ife ren c ia s d e la s p ro p ied a d es q u ím ica s d e lo s c a t io n e s d e p e n d ie n t e s d e su s p o te n c ia le s ió n ico s, los c u a le s c o n d ic io n a n s u d i s t i n t a c o n d u c ta e n la s d iso lu cio n es se g ú n s e a e l g r a d o d e a c id e z o a lc a lin id a d d e e s ta s ú ltim a s. E n tr e los c a tio n es q ue noB o c u p a n y q u e fo r m a n e n l a n a tu r a le z a lo s ó x id o s e h id ró x id o s, u n a p a r te , o s e a , M g 2 + , F e 2 + , N i 2+ , Z n 2+, C u2+ y o tr o s (en la p a rte iz q u ie r d a d e l c a m p o d e lim it a d o ) , e s e n las d iso lu c io n e s a cid a s s u s c e p tib le d e se r t r a n s p o r t a d a co n fa c ilid a d , p ero e n lo s m ed io s m u y a lc a lin o s s e p r e c ip it a e n fo r m a d e c r ista le s d e h id r ó x id o s o sa les b á s ic a s o n e u tr a s . L o s c a t io n e s c o n p o te n c ia le s ió n ic o s m ás a lto s, o se a , A l3 + , F e 3 + , M n'1+ , S i4 * , T i 4+ , S n 4+ , e tc ., se p r e c ip ita n fá c ilm e n te en la s d is o lu c io n e s d é b il m e n t e a lc a lin a s o á c id a s d eb id o a la h id r ó lisis d e la s s a le s , p r in c i p a lm e n t e b a jo la fo rm a d e h id r ó x id o s p o c o s o lu b le s (e n c o m b in a c ió n c o n lo s a n io n e s O H ). L a m a s a p r in c ip a l d e los h id r ó x id o s s e fo r m a e n la s z o n a s
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Z.o ? Fig. 142. C atio n es p re d isp u e sto s a fo rm a r h id ró x id o s (lim i ta d o s p o r las líneas de p u n to s).
bresaturadas com o consecuencia d e procesos de o x id a c ió n n m y intensos. E s natural, por lo ta n to , que se ob serv en c o m ú n m e n te en form a de m asas criptocristalinas y coloid ales. U n a otra esfera de propagación d e lo s h id ró x id o s d e m ó ta les (principalm ente de hierro, m angan eso y silicio ) so n lo s m ares, lu gos y pantanos. E n m uchos lagos d e ag u a d u lc e d e l n o r te (C arelia, Finlandia, Suecia, el Canadá) se o b serv a n cerca d o la s orillas, en sectores de poca profundidad, aglom eracion es d e h id ró x id o s d e hierro y de m anganeso en d iferen tes co n crecio n es d ifu sa s d e d is tintas dim ensiones y form as: m asas esférica s, elip so id a les, la m ela res e irregulares. A la par con los h id ró x id o s d e F o y Mn co n tien e n casi siem pre sustancias húm icas, a v e c e s N i, Co, etc. 19*
fe
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C u a lq u ie ra q u e sea la v ía d e sil fo rm ació n , los h id ró x id o s p ie r d e n oon el tiem p o , so b re to d o e n u n a m b ie n te d e a ire seco, el ag u a c a p ila r y a d s o rb id a con la fo rm ación d e los c o m p u e s to s q u e g u a r d a n re la c ió n q u ím ic a con los g ru p o s h id ro x ílic o s o in c lu so con ó x id o s a n h id ro s (E e ^ , M n 0 2, etc.), so b re to d o en las z o n a s de c lim a c o n tin e n ta l a c e n tu a d o . E n los p ro c eso s d e m e ta m o rfis m o re c io n a l. q u e se p ro d u c en en las p ro fu n d id a d e s m e d ia n a s , se v e ri fic a . a c u e n ta d e los h idróxidos, la fo rm a c ió n d e m a sa s g ra n u la re s c r is ta lin a s d e ó x idos an h id ro s. Si se p la n te a la cu estió n d e qué elem e n to s e n f o r m a d e ó x id o s a n h id ro s sim ples su rg e n en los procesos endógenos d e la m in e ra lo g én esis (m ag m áticos, p n eu m ato lític o s e h id ro te rm a le s ), v erem o s q u e la en u m eració n d e ellos coincide con la d e los m ism o s catio n es q u e so n p ro p en sos a fo rm a r h id ró x id o s e n los p ro c e so s d e h id ró li sis de las sales (fig. 142). T ales son, p o r ejem p lo , el c u a rz o , el ru tilo < T í0 2), la c a s ite rita (S n 0 2), el co rin d ó n (A120 3), la h e m a t i t a (F e 20 3), la b r a u n ita (M n20 3), etc. Los cationes b iv a le n te s q u e se a c e rc a n a e s te g ru p o p rin c ip a l d e cationes (fig. 142) se e n c u e n tr a n c o n m enos fre c u e n c ia b a jo la fo rm a d e óxidos a n h id ro s sim p le s, a u n q u e se o b s e rv e n con b a s ta n te frecu e n cia b a jo la fo rm a d e ó x id o s dobles (m in era les del g ru p o de la espinela, los lla m a d o s t i ta n a t o s , los t a n ta la to s , afin es a esos últim os, etc.). Con m e n c io n a r lo s óxidos g aseosos d e ca rb o n o y azu fre (CÓ2 y S 0 2), así co m o el a g u a (H 20 ) q u e d a rá a g o ta d a to d a la ü s ta d e elem e n to s q u e g u a r d a n re lació n c o n la clase d e m inerales en cuestión. P a rtic u la rid a d e s de la e stru c tu ra c rista lin a . C asi to d o s los co m p u e s to s d e e s ta sección poseen e s tru c tu ra s c r is ta lin a s c o n enlace c a ra c te rís tic o iónico d e las u n id ad es c o n s titu tiv a s . E n la e s tru c tu r a d e las redes c rista lin a s p a r tic ip a n los an io n es s ig u ie n te s : O2- (en los óxidos) y [O H ]1- (en los h id ró x id o s ). L as d im e n sio n e s de los radios iónicos del u n o y d e l o tro so n m á s o m en o s ig u ales (alrededor del 1,36 Á). P o r c o n sig u ie n te , t o d a la d iv e rs id a d d e e s tru c tu ra s d e los cristales d e p e n d e e n lo fu n d a m e n ta l d e las d im ensiones de los cationes, d e su s v a le n c ia s y lo s e n la ces q u ím ico s e n tre los iones. E n la s e s tru c tu ra s cristalin as d e estos c o m p u e sto s, lo s c a tio n e s s e h a lla n siem p re rodeados d e aniones d e o x íg en o (o d e h id ro x iio ), y los ín d ices d e coordinación d e las e s tru c tu r a s c r is ta lin a s s o n u n a c a r a c te r ís tic a im p o rta n te d e estos m inerales. Al c o n fro n ta r las e s tru c tu ra s e s tu d ia d a s d e los óxidos sim ples p o d e m o s o b s e rv a r las d iferen tes v a ria n te s d e los ín d ic e s d e c o o rd i n a c ió n , em p e z a n d o p o r e s tru c tu ra s ió n icas d e ín d ic e s b a s ta n te e le v a d o s d e co ordinación y te rm in a n d o p o r las e s tr u c tu r a s m ole c u la r e s , a u n q u e ra ra s, con índices b ajo s y en laces d e V a n d e r W aals e n t r e la s u n id a d e s c o n stitu tiv a s. L os ó x id o s d e m e ta le s b iv a le n te s , q u e se d is tin g u e n p o r sus e s tru c tu ra s ió n icas típ ic a s , c ris ta li z a n e n la e s tr u c tu r a de tip o d e NaCl, es d ecir, co n n ú m e ro s de 292
coordinación 6 y 6. U n ica m en te los ó x id o s de iones de gran p od er de polarización con en v o ltu r a ex tern a de 18 electron es p oseen estru ctu ras con ín dice de coordinación m ás bajo, com o, por ejem p lo, ZnO (4 y 4), así com o Cu20 (4 y 2). L as estru ctu ra s crista lin a s d e los óxid o s de m etales tri y tetra v a len tes, cu yos c a tio n e s son d e m enores d im ensiones, poseen núm eros d e coord in ación inferiores que d ism in u y en en la m ed id a en la que el en lace ión ico se ap roxim a, al co v a len te: A120 3 (6 y 4), U 0 2 (8 y 4), T i 0 2 (6 y 3), S iÜ 2 (4 y 2). E n los co m p u estos de estructura m olecular e sto s n ú m eros son m ás bajos aún, com o, por ejem plo, en Sb 20 3 (sen a rm on tita) 3 y 2, en C 0 2 (dióxido de carbono sólido) 2 y 1. P or lo que se refiere a los óxidos com plejos, de lo s q u e form an parte cation es de m etales d e d istin ta s d im en sion es, los n ú m eros d e coordin ación d e cada uno p ueden ser ta n to ig u ales co m o d is tin tos. P o r ejem plo, en el com p u esto F e T i0 3 (ilm en ita) am b o s c a tio nes —F e 2+ y T i4+ - se hallan rodeados de seis aniones de o x íg e n o , m ientras que en I o b com p u esto s d el tip o de la p ero w sk ita (C'aTiOj)se estab lece otro cu a d r o : los cation es T i4+, N b 5+ y otros se en cu en ti’an ta m b ién rodeados por seis iones, m ien tras que los ca tio n es Ca2+ y N a 1+, que p o seen m ayores radios ión icos tien e n el núm erod e coordinación 12. E n los co m p u esto s d el tip o d e la e sp in e la (M gAl20 4), se g ú n los d a to s roen tg en o m étrico s, se e sta b lec en lossigu ien tes núm eros de coord inación: para M g2+, 4; para A l3+, 6. L a lista d e los cation es y su s n úm eros d e coord in ación en las estructu ras cristalinas con ocidas d e los ó x id o s sim p les y c o m p u e s tos se representa en la ta b la 7. Los hidróxidos que co n tien en el grupo h id roxilo [O H ]1 - , com o,, por ejem plo, M g[O H ]z, así com o los ó x id o s que por ca tió n tie n e n e í hidrógeno H 1+, com o por ejem p lo, H A 1 0 2, se d istin g u en por su e s tructu ra m uy su sta n cia lm en te d e los ó x id o s típ icos. S eñ a la rem o s que la su stitu ció n de los ion es O2- por los a n ion es b ip olares [O H ]1conduce a la form ación de estru ctu ras estr a tific a d a s típ ic a s con TABLA 7 P R IN C IP A L E S CA TIO N ES Y SUS NU M ER O S D E C O O R D IN A C IO N E N LOS OXIDOSN A T U R A L ES N úm eros de coordinación
C ationes
4
B e * + , Mgt+ , F e t+ , Mn*+ , Ni*+ , Znl + , Cu*+, Si*+
6
MgI+ , Fe*+, Mn*+, A l3+ , F e 3+, C r3+, Ti«+ , Zr*+, Sn4+, T a ‘ +, N b ‘+
8
Z r4+, T h*+, U*+
12
G V+, N a '+ , Y 3+, C V +, L a 3+ 293
e n l a c e ió n ic o e n la s c a p a s y e n la c e d e V a n d e r W a a ls e n tr e ellas. E n e s t e p ro c e s o se a l t e r a la s im e tr ía d e la r e d c r is ta lin a . P o r e je m p lo , M g O c r is ta liz a e n el s is te m a c ú b ic o d e l t i p o N a C l, m ie n t r a s q u e M g [ 0 H ] 2 c r is ta liz a e n el s is te m a h e x a g o n a l e s tr a tif ic a d o . D e l a m is m a m a n e r a A120 3 c r is ta liz a e n s is te m a tr ig o n a l, m ie n tra s q u e A l [ 0 H ] 3 c r is ta liz a e n el s is te m a m o n o c lín ic o y a s í s u c e s iv a m e n t e . L o s c a tio n e s d e g r a n p o d e r d e p o la riz a c ió n d e l tip o del c o b r e n o f o r m a n h id r a to s , sin o q u e e n t r a n c o m o p a r t e s i n t e g r a n t e s e n la s s a le s c o m p u e s ta s , d e la s q u e se t r a t a r á e n la secció n s ig u i e n t e . T o d a s e s ta s p a r tic u la r id a d e s d e las e s t r u c tu r a s c r is ta lin a s de lo s ó x id o s r e p e r c u te n e n la s p ro p ie d a d e s fís ic a s d e lo s m in e ra le s. L o s c o m p u e s to s q u e p o s e e n e n la c e ió n ic o tie n e n u n a e s t r u c tu r a c r i s t a l i n a f ir m e in c o m p a r a b le m e n te m á s firm e q u e lo s h a lo g e n u ro s y lo s s u lfu ro s . A q u í se m a n ifie s ta u n a g r a n a f in id a d q u ím ic a con e l o x íg e n o d e lo s m e ta le s q u e fo r m a n s e m e ja n te s ó x id o s . L a f ir m e z a d e la s e s t r u c tu r a s c r is ta lin a s se e x p r e s a e n la g r a n d u r e z a de lo s o x íd o s (6, 7, 8 y 9 s e g ú n la e s c a la d e M ohs), e n la e le v a d a e s ta b i l i d a d q u ím ic a , e n e l a lto p u n t o d e fu s ió n , l a m u y b a j a s o lu b ilid a d , e tc . L o s h id r a to s , q u e p o se e n e s tr u c tu r a s c r is ta lin a s e s tr a tif ic a d a s , d a d a l a d e b ilid a d d e los e n la c e s e n tr e la s c a p a s , s e d i s t in g u e n p o r s u s e s t r u c t u r a s m u c h o m e n o s firm e s. E s n o ta b le s u c a p a c i d a d p a r a d i v i d ir s e f á c ilm e n te s e g ú n el c liv a je p o r l a b a s e e n h o ja s m u y d e l g a d a s . L a d u r e z a d e los h id r a to s d e m e ta le s b iv a le n te s e s b a j a ; al s e r s u s t i t u i d o s p o r c a tio n e s d e m e ta le s t r i v a l e n t e s a u m e n t a , so b re t o d o e n p r e s e n c ia d e g ru p o s ió n ic o s [O H O ]2 - (d iá s p o ro ). L a c o lo ra c ió n d e los m in e ra le s ta m b ié n ti e n e s u s p a r ti c u la r i d a d e s . L o s c o m p u e s to s co n p a r tic ip a c ió n d e io n e s d e l t i p o d e los g a s e s n o b le s (M g2+, A l3+, e tc .), p o r lo c o m ú n , n o t i e n e n c o lo r o p r e s e n t a n c o lo ra c ió n a lo c ro m á tic a . S in e m b a r g o , l a m a y o r í a a b s o l u t a d e lo s m in e ra le s , d o n d e el p a p e l d e c a tio n e s lo d e s e m p e ñ a n i o n e s d e e s t r u c t u r a a s im é tr ic a (F e, M n, C r, e tc .) p r e s e n t a n co lo res o s c u r o s e in te n s o s . S o n m u y c o m u n e s la s c o lo ra c io n e s o sc u ra s . M u c h o s m in e r a le s s o n o p a c o s o tra n s lú c id o s e n la s se c c io n e s o f r a g m e n t o s d e lg a d o s , p re s e n ta n d o , e n la m a y o r ía d e lo s c a s o s , m a t i c e s p a r d o s o ro jo s . E n c o n s o n a n c ia c o n ello se h a lla n lo s b rillo s, p r e f e r e n t e m e n t e s e m im e tá lic o s , d e e sto s m in e ra le s . S o n e v id e n t e m e n t e a c e n t u a d a s la s p ro p ie d a d e s m a g n é tic a s . C la s ific a c ió n d e lo s m in e ra le s. T o d o s los m in e ra le s p e r te n e c ie n t e s a l a p r e s e n t e se c c ió n s u e le n d iv id irs e e n : 1) ó x id o s a n h id r o s y 2 ) h i d r ó x i d o s u ó x id o s q u e c o n tie n e n h id ro x iio e io n e s d e h id ró g e n o . A q u í m a n t e n d r e m o s e s t a d iv is ió n , y a q u e d e s d e el p u n t o d e v is ta c r i s t a l o q u í m i c o s e ju s tif ic a p le n a m e n te . T a n t o lo s u n o s c o m o los o tro s , e x c e p to los c o m p u e s to s sim p le s, c o n t i e n e n c o m b in a c io n e s d o b le s o m á s c o m p le ja s , a u n q u e a n te s c o n s t i t u í a n c la s e s p ro p ia s . E n t r e e lla s se e n c u e n t r a n a n t e to d o los
2 94
ó x id o s dob les del tip o R 0 - R 20 3. A d em ás figuran aq u í los llam ados tita n a to s, n io b a to s y ta n ta la to s. es decir, «sales* d e ácid o s h ip o té tico s de tita n io , niobio y tá n ta lo . Com o v erem os m ás a d ela n te, las in vestig a cio n es roentgen om étricas de esto s c o m p u e sto s han m os trado que sus estructuras cristalinas no tien en n ad a de com ú n con las sales típ icas de los ácid os o xigen ad os. P or el con trario, se han estab lecid o determ in ados rasgos que los a p ro x im an a los ó xid os. A sí, pues, en la p resente sección ex a m in a rem os dos clames de c o m p u e sto s: Clase Ia. O xidos sim p les y com plejos. Clase 2a. H idróxidos u ó xid os que co n tien en h id roxilos.
CLASE Ia. OXIDOS SIMPLES Y COMPLEJOS P erten ecen a esta clase los ó xid os sim p les y co m p lejo s que no con tien en iones de hidroxilo. N o tien e se n tid o sep arar los ó x id o s com plejos para form ar un grupo aparte, y a que por su e str u ctu ra cristalin a son análogos a los óxid o s sim p les o se d istin g u e n m u y poco de ellos. Los m inerales que figu ran en e sta clase p oseen en la m a y o ría de los casos estructuras cristalinas rela tiv a m en te sen cillas. A lgo m ás com plejas son ú n icam en te las estru ctu ras cristalin as d e los m in e rales del grupo ap arte del cuarzo S i 0 2. L a relación en tre los cation es y los a n io n es d e o x íg e n o en e sto s m inerales oscila en el in terv a lo 2 :1 (A ,X ) v 1 :2 (A X 2). E n los ó xid os com plejos se estab lecen , adem ás, d iferen tes correlacion es entre los cationes, com o regla 1 :1 y 1 :2 . En m uy pocos c o m p u e s to s se observan correlaciones m ás com plejas. 1. GRUPO D EL HIELO Com o se sabe, ol agua se en cu en tra en la n a tu ra leza on tros esta d o s: sólido (hielo, nievo), líquido (llu via, m a n a n tia les m in e rales, ríos, lagos, maros y océanos) y g a seo so (v a p o r do a g u a on la atm ósfera y las exhalaoionos volcá n ica s). P o r su s p rop ied ad es, el agu a co n stitu y e un grupo aparto ontre Ion ó x id o s do m ótales y m etaloides. E l agua dosem peña un enorm e p ap el on los procesos quím icos que so producen on la co rteza terrestre: las reacciones quím icas se producen prin cip alm en te on las d iso lu c io n e s acuosaH. •Sin agua, lo m ism o que sin o x íg en o , os in co n ceb ib le la ex iste n c ia do la vid a orgánica on la Tierra. liste com p uesto sorá ex a m in a d o ú n ica in o n tc on e sta d o sólido y líquido, que son los m ás com u n es en la n a tu raleza. HIELO - 1I20 . Com posición qu ím ica. 11, 11,2% ; O, 88,8% . A veces contien e im purezas m ecán icas g a seo sa s y sólidas. 295
C ristaliza en el siste m a h e x a g o n a l; c.s. dih ex ag o n al-b ip iram id al. G.e. C 6m c(C eD). a 0 = = 7,82; c0 = 7,36. E s tru c tu ra c rista lin a . E l hielo posee u n a e s tru c tu ra c ris ta lin a m olecu lar que se a p ro x im a a la del d ia m a n te (cada m olécula H 20 tien e el n ú m ero d e c o o rd in a ción 4). L a e s tru c tu ra de la p ro p ia m olécula H 20 se d istin g u e p o r la sig u ien te p a r tic u la ri d a d : los p ro to n es H 1+ com o iones q u e no F ig . 143. E s t r u c t u r a tien en electrones propios y poseen d im en d e l a m o lé c u la H tO. siones insignificantes p e n e tra n a g ra n p ro fu n L o s p ro to n e s H ,+ se dis p o n e n d e n tro del ion de d id ad en el ion de oxígeno (v. fig. 143). E n o x ig e n o (in scrito e.n un circu lo ). consonancia con ello el núcleo ató m ico del oxígeno se desplaza algo, a p a rtá n d o s e d e los p ro to n e s , g racias a lo cual, a pesar de que H 20 es u n a m olécula e lé c tric a m e n te n e u tra , surgen en ella débiles carg as re m a n e n te s (p o s itiv a en la p a r te de la m olécula donde se h a lla n los p ro to n es y n e g a tiv a en la p a rte opuesta). E n v is ta d e ello, en la e s tr u c tu r a d el hielo, las m oléculas H 20 , de débiles enlaces e n tre sí se o rie n ta n d e ta l m an era que los sectores de carg as p o sitiv a s d e u n a m olécu la e stán dirigidos hacia los secto res d e carga n e g a tiv a d e las o tras. P o r la disposición general d e las m olé c u las la e s tru c tu r a del hielo se asem eja a la que posee la w u rtz ita (v. fig. 96) con la ú n ica diferencia de que los lugares d e Z n y S q u e d a n o c u p a d o s p o r las m oléculas H 20 . Con ta l e s tru c tu r a (c u an d o el n ú m e ro d e coordinación es 4) re su lta u n e m p a q u e ta m ie n to m uy p o co den eo d e las un id ad es estru ctu rales (quedan g ra n d e s in te rs ticio s). Así se e x p lica que el peso específico del hielo s e a in ferio r al d el a g u a . A specto de los cristales. L as form aciones c rista lin a s d e los co p o s d e n ieve, d e sim etría hexagonal, son m uy d iv ersa s p o r las fo rm a s d e las fig u ra s hexarradiales de crecim iento. Se conocen asi m ism o n u m ero sas d en d rita s y form aciones d ib u ja d a s d e hielo. E n la s c u e v a s del hielo, los cristales se p resen tan en fo rm a d e lám in as h e x a g o n a le s regulares, individuos tab u lares y d ru sa s com plejas. U ltim a m e n te N . S tulov h a descrito cristales únicos p o r su m ag n i t u d y la perfección de las aristas (h asta 40 cm de lo n g itu d y 15 cm d e d iá m e tro ) d e hielo encontrados en el N ordeste d e A sia en las g a le ría s a b ie rta s en zonas de congelación p erp etu a. E n u n caso f u e ro n d e sc u b ie rto s dichos cristales en las cavidades d e u n a p o te n te z o n a d e fracc io n a m ie n to , a la profundidad de 55 —60 m etro s, d o n d e l a te m p e r a t u r a d e las rocas laterales congeladas es igual a 3 —4 g ra d o s . C om o m o straro n las mediciones to m ad as con g o n i ó m e t r o , la s c a ra s m á s com unes eran de bipirám ide hexagonal y de p in a c o id e . E n o tro caso, grandes cristales colum nares de hielo fueron e n c o n tr a d o s en galerías que habían sido a b ie rta s en la z o n a de o x id a c ió n d e u n yacim ien to de sulfuros. Al ab rirse e sta s galerías se n o tó q u e e s ta b a n llenas de m asas com pactas de hielo con c a v id a 296
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des rellenas de ag u a m ineralizada y gases a a lta presión. Los cris tales m ás g randes llegaban a 60 cm de long itu d y 15 de d iám etro b ajo la fo rm a de prism as hexagonales tru n ca d o s p o r las caras de la b ipirám ide hexagonal. Agregados. E n las m asas com pactas se o b serv an a m enudo agregados cristalinos granulares (nieve co m p acta, firns en las zonas glaciales). E l hielo glacial co n sta de gran d es g ran o s c rista linos de form as irregulares. Todos conocen p e rfe c ta m e n te los carám b an o s estalactíticos de hielo que se fo rm an con el a g u a sob reen friad a en la p a rte som breada de los tejad o s cu an d o se d e rrite la nieve o en las cuevas de hielo (e sta la ctita s y e sta la g m ita s). En el granizo que cae de las nubes pueden observarse e s tru c tu ra s co n cén tricas estratificadas. E n las m añanas frías de o to ñ o se o b ser v an escarchas en la tierra. Color. E l hielo es incoloro o p resen ta lina débil coloración azu lad a (en grandes porciones). El brillo es vitreo. O p tic a m e n te positivo. E l índice de refracción es m uy b a jo : N g = 1,310, N m = = 1,309. D ureza 1,5. F rágil. Clivaje no tiene. Peso específico 0,917 (m e nos que el agua). L a dism inución del peso específico d u ra n te la cristalización se observa tam bién en el bism u to m etálico. Origen. El hielo se form a en la superficie del ag u a al en friarse ésta. Al principio se form a u n a corteza flo tan te, a la superficie infe rior de la cual v an adhiriéndose individuos cristalinos o rien ta d o s en dirección v ertical a lo largo de los ejes séxtuplos de sim etría. La nieve se fo rm a en las zonas frías de la atm ó sfera a p a r tir del v a p o r de agua. E n idénticas condiciones se form an la e sc arc h a y los dibujos gélidos en la superficie de los objetos enfriados. E n las cuevas del hielo a b a ja te m p e ra tu ra se hielan las ag u as su p erficia les de filtración. E n las zonas de congelación p erp etu a, d e clim a a d u s to e in v ier no prolongado y de poca nieve se form an co stras d e hielo que cubren, a veces, enorm es superficies. C uando los ríos so hielan h a sta el fondo, las aguas que afluyen con la co rrien te no tienen m ás rem edio que salir a superficie, fo rm an d o n u ev a s ca p as d e hielo e im pregnando la nieve que los cubre. E n o tro s casos se for m an aglom eraciones de hielo a cu e n ta do las ag u as do p ro fu n d i dad que se abren paso a trav é s do la cap a de hielo p e rp e tu o y cons titu y e n los m anantiales activos on invierno. A quí no nos d e te n drem os en la causa do la form ación do los glaciares y sus hielos. Los yacim ientos de hielo son bien conocidos. De las cuevas do hielo que se en cu entran en las zonas d e in v iern o frío y largo y do corto verano m erece señalarse la do K u n g u r (R egión d e P erm ), que a tra e a num erosos tu rista s debido a la h erm o su ra de los c r is t a le s que brillan en sus bóvedas. Do las cuevas glaciares e x tra n je ra s la m ás fam osa es la d e Dobain (Slovaquia), donde m ás do 7000 ni* 297
e s tá n c u b ie rto s de liielo. E l volum en to ta l del hielo llega a 1*20.000 n i3. Los m uros de hielo llegan a te n e r 14 m d e a ltu ra . Im p o rta n c ia práctica. El hielo se em plea e a los frigoríficos, así c o m o p a r a d istin to s fines técnicos y dom ésticos. E n las zonas frías, e n las q u e en invierno no hay ag u a potable, se em p lea el hielo d e los río s y d e los lagos p a ra la obtención de agua. AGUA — H 20 . P o r la com posición quím ica y p o r el origen se d is tin g u e n e n tre las aguas n atu rales las siguientes v arie d ad es: 1) a g u a s m arin as, que llevan disueltos sulfatos y cloruros d e N a, Mg, e tc . (cerca del 3 ,5 % ); 2) aguas dulces de ríos y lagos; 3) ag u a s fre á tic a s y superficiales pluviales; 4) aguas su b te rrá n e a s; 5) ag u a s de m a n a n tia le s m inerales, según las sustancias m inerales que llevan d is u e lta s (con ácido carbónico, sulfuros, hierro, etc.). L as aguas fre á tic a s su b te rrá n e a s, que contienen can tid ad es considerables de sales d e calcio, se d en o m in an aguas duras, a diferencia d e las s u a v es, p o b re s e n dichas sales. P ropiedades físicas y quím icas. Como se sabe, el a g u a d estilad a a lc a n z a su m áx im o peso específico, igual a la u n id a d , a los 4o. L a d e n s id a d del v a p o r de ag u a constituye 0,62, de la d e n sid a d del aire. L a te m p e r a tu ra crítica del agua d estilad a es 374°; la presión c rític a , 217 a t. L as sustancias poco volátiles d isu eltas y que se h a lla n en in tera cció n con el agua dism inuyen m ucho la e lasticid ad d e los v ap o res y elevan el p u n to crítico. E l a g u a es u n m edio e im p o rta n te ag e n te d e las reacciones q u ím ic as q u e se producen en la corteza te rre stre . Su p o d e r disol v e n te d ese m p e ñ a u n enorm e papel en el tra n s p o rte d e las com bi n ac io n e s q u ím icas d e los elem entos b ajo la fo rm a d e disoluciones v e rd a d e ra s o coloidales (soles) en los procesos endógenos y exóge n o s d e fo rm a ció n d e los m inerales. L a ev ap o ració n d el ag u a, lo m ism o q u e el descenso de te m p e ra tu ra , d e te rm in a la p re c ip ita c ió n d e se d im e n to s cristalinos de las disoluciones s a tu ra d a s . A dem ás, e n v a rio s casos el ag u a e n tra en la com posición d e los cristalo h id r a to s com o a g u a d e cristalización en d e term in a d as pro p o rcio n es e ste q u io m é tric a s. L a d isociación electrolítica del ag u a en iones H 1+ y [O H ]1d e s e m p e ñ a u n im p o rta n te papel en los procesos d e hidrólisis d e las s a le s d is u e lta s con form ación de hidróxidos y sales b ásicas y ácidas. E n los hidrogeles, el ag u a fig u ra com o im p o rta n te com p o n en te, a d s o rb ié n d o s e en la superficie d e las p artíc u la s coloidales m icrodisp e rs a s . E n to d o s los procesos m etam órficos, el agua, lo m ism o q u e el d ió x id o d e c a rb o n o , hace las veces d e elem ento m in era liza n te. Su c o n te n id o , in c lu so insignificante, en los m edios sólidos c o n trib u y e a l a v e rific a c ió n d e los procesos de recristalización d e las su sta n c ia s m in e ra le s . O rig e n . E n los procesos exógenos se h allan en la su p erficie de la 298
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T ierra y en la atm ósfera enormes m asas de a g u a en co n tin u a cir culación, evaporándose de la superficie de los m ares, océanos y so bre todo, a trav és de las hojas de las p lan tas, p a r a ir a p a ra r a la atm ó sfera y volver a caer en form a de precipitaciones atm osféricas. P erten ecen a las aguas de origen superficial las del suelo, las fre á ticas, las artesian as y las subterráneas, así com o los num erosos m an an tiales de agua corriente y de agua m ineral. C antidades considerables de agua to m an p a rte en los procesos endógenos de m ineralogénesis. D u ra n te las erupciones volcánicas, grandes m asas de v ap o r de agua sobrecalentado se v a n a la a tm ó s fera. D u ra n te la cristalización del m agm a en las e n tra ñ a s d e la T ierra se desprenden enorm es cantidades de a g u a s a tu r a d a d e d i ferentes com puestos disueltos. Con estas aguas, llam ad as ju v en iles, e s tá n ligados los m anantiales de aguas term ales (en las zo n as de a c tiv id a d volcánica re lativ am en te joven, como, p o r ejem p lo , en California). Im p o rtan cia práctica. Es del conocim iento g en eral la en o rm e im p o rta n c ia que tiene el agua p a ra la v id a del m u n d o o rg án ico y la a c tiv id a d del hom bre. P a ra que se desarrolle la v eg e ta ció n es p re ciso que el suelo contenga u n 40 —60% de hu m ed ad . E l a g u a cons titu y e el 70% del peso del cuerpo hum ano. E l ho m b re consum e d iariam en te, p o r térm ino medio, de 2,5 a 3 litros de agua. L a h u m a n id a d ap ro v ech a los recursos hidráulicos p a r a los m ás d iv erso s fines técnicos (en la producción de v a p o r p a r a fu e rza , en las cen tra le s hidroeléctricas, en las obras de m ejo ram ien to d e te rre n o s , en el beneficio d e las m enas, en la producción quím ica, com o m ed io d e ■comunicación, etc.). M uchos m an an tiales m inerales po seen p ro p ied ad es cu rativ as, como, p o r ejem plo, las ag u a s c a rb o n a ta d a s d e N a rzán , K a rlo v y V ary, B adén, e t c .; las ferru g in o sas d e Z helezn o v o d s k ; las sulfu radas de M atzesta, etc. 2. GRUPO D E LA CUPRITA D e los óxidos de m etales del tip o A20 e n las co n d icio n es n a t u rales no se conoce m ás que uno, la c u p rita (óxido c u p ro so C u20 ) . P o r v ía artificial en la e s tru c tu ra de la c u p r ita c ris ta liz a ta m b ié n A g20 , in ex isten te en la n atu raleza. CUPRITA — Cu20 . E l no m b re p rocede de la p a la b r a la tin a «cuprum», cobre. L as llam ad as m en as ro ja s d e c o b re (con h id ró x i dos d e hierro) y las que contienen sílice co n h id ró x id o s d e hierro no son o tra cosa que m ezclas m in erales coloidales. Composición quím ica. Cu, 8 8 ,8 % . M uy a m en u d o se o b serv a com o im p u reza m ecánica el co b re n a tiv o , y e n las v a rie d a d e s crip to c rista lin a s p u ed e n e n c o n tra rse F e 20 3, S 0 2 y H „0 . C ristaliza en el sistem a cú b ico ; c.s. h e x a te tra é d ric a 3L 44Zjj6L29PC. G.e. P 4 3 m (T ld). a0 = 4,26. E l aspecto d e los cristales es o c ta é 299
drico (fig. 144), con menos frecuencia cúbico o dodecaédrico. Los cristales suelen ser pequeños. A veces se observan individuos aciculares o capi lares. Las m ás de las veces se en cu en tran en agre gados continuos granulares o terrosos (m ezclados con otros m inerales). El color de la cu p rita es rojo h a s ta gris de F ig . 144. C rista l plom o (en los agregados m icrogranulares o criptod e c n p ritu . cristalinos). L a raya rojo — pardusca o rojo — m arrón (al ser tritu ra d a con segundo bizcocho am arillece). El brillo de los cristales en la fractu ra es ad a m a n tin o o sem im etálico. En los fragm entos delgados es translúcido. N = 2,85. D ureza 3,5 —4. F rágil. Clivaje definido según {111}- Peso especí fico 5,85 —0,15. C aracteres diagnósticos. Las propiedades características s o n : b rillo a d a m a n tin o , ra y a roja, sobre todo la paragénesis con el cobre n a tiv o , a veces con m inerales secundarios de cobre, como la m ala q u ita , la a z u rita , etc. Se distingue del cinabrio, la p ro u s tita y la p ira rg irita p o r la ra y a (la del cinabrio es roja viva, la de la p ro u sti t a y la p ira rg irita es roja y verdece con la tritu ració n , m ien tras q u e la c u p rita posee u n a ra y a rojo-m arrón), aunque la diferencia m a y o r se m an ifiesta en la conducta al soplete. Se v u elv e n egra al soplete en el carbón, fundiéndose luego su a v em en te y d an d o en la llam a reductora un régulo de cobre. Al calen ta rs e a la llam a le d a a esta ú ltim a un débil color verde, después de m o ja d a en HCl im prim e a la llam a u n a herm osa coloración azul. S e d isu elv e fácilm ente en H N 0 3, la disolución adquiere u n a colora ció n v erd e que, al añadirse am oníaco en exceso, se vuelve azul o scu ra. O rigen. L a c u p rita se form a casi exclusivam ente en los procesos exógenos d e oxidación de las calcocitas y con menos frecuencia de las b o rn ita s , ex isten tes en los yacim ientos de cobre en la zo n a d e e n riq u e cim ie n to secundario de los sulfuros (más abajo de las aguas fre á tic a s ). Su form ación en grandes m asas puede ten er lu g ar p rin c ip a lm e n te en los casos cuando b aja el nivel de las aguas freáticas y la z o n a q u e h ab ía surgido antes de ello, rica en calcocitas, se ve en u n m ed io d e oxidación. El proceso de oxidación de la calcocita, al d iso lv erse en el ag u a el ácido sulfúrico que se form a, se opera, p o r lo v isto , con arreglo a la reacción siguiente: CujS + 202+ H jO—Cu¡¡0 + HüSO*. S e v e c la ra m e n te que en caso de insuficiencia de oxígeno en e s t a re a c c ió n , e n lu g ar de Cu20 o a la p ar con él, se form ará el cobre m e tá lic o , el cu a l, en efecto, se observa con m ucha frecuencia en las m u e s t r a s d e c u p r ita (se identifica por la superficie astillosa de la fr a c tu r a ) . 300
R aras veces se encuentra ju n to con el cobre n ativ o en ciertas rocas de sedim entación con restos vegetales. E n sem ejantes casos, •es, probablem ente, producto de la reducción del sulfato cuproso por las sustancias orgánicas en presencia de cierta cantidad de oxígeno según el esquem a: C u,S04 + C + 0 - C u ,0 + C 0 2 + SO,. Cuando la concentración de dióxido de carbono en las disolu ciones llega a ser considerable, la cu p rita se vuelve inestable. E n la n aturaleza son m uy frecuentes las pseudom orfosis del carb o n ato de cobre — la m alaquita — en sucesión a la cuprita. En casos b a sta n te raros, la cu p rita se ve su stitu id a por otro carb o n ato do cobre, la azurita. E n la URSS, la cu p rita se h a encontrado en grandes ca n tid a d es y cristales bien desarrollados en los yacim ientos de G um eshevsk, M iednorudiansk y Turinsk de los Urales, así com o en varios y ac i m ientos del A ltai y en otros lugares asociada a la m alaq u ita, la azurita, los hidróxidos de hierro, etc. Los yacim ientos e x tra n je ro s más famosos son los Chessy, cerca de Lyon, donde se han e n c o n tra do cristales h asta de 2 y 3 cm de diám etro. Im portancia práctica. Es una de las m ejores m ena'1 de cobre. P or lo visto, en los tiem pos rem otos, las cupritas, a la p a r con el cobre nativo, eran im portantísim os m inerales de beneficio. E n la actualidad son relativam ente raros los casos de en co n trarse en cantidades considerables. 3. GRUPO DE LA ZINCITA Pertenecen a este grupo los óxidos sim ples, re la tiv a m e n te raros en la naturaleza, del tipo AX, es decir, de m etales b iv alen tes (Mg, Ni, Fe, Mn, Cd, Ca, Be, Zn), así como Cu, P b , P d . A quí ex a m in a re mos en breve únicam ente la zincita y la ten o rita. ZINCITA — ZnO. Zn, 80,3% ; 0 , 19,7% . C ristaliza en el sistem a hexagonal; c.s. dihexagonal-bipiram idal. L a e s tru c tu ra cristalin a ■■es deí tipo de la w urtzita. Se observa en form a de granos disem i nados y de m asas continuas. El color es am arillo-naranja o rojo oscuro. L a ra y a es am arillan aran ja; el brillo, ad am an tin o ; óp ticam en te positivo. N g = 2.U29 y N m = 2,013. D ureza 4. Clivaje m ediano según {1010}. l’eso específico 5,00. No se funde al soplete. So disuelve en los Acidos. Poseo propie dades detectoras. Se en cu en tra en cantidades considerables en el conocido y aci m iento m otasom ático do contacto de F ra n klin (New Jersey , E E.U U .) asociada a la w illem itaZ n2S i0 4 y la fra n k lín ita (Z n , Mn)F e20 4 en tre masas de calcita. Los cristales son m uy raros y sólo se 301
o b s e rv a n en v e ta s d e calcita tardías. Se ha señalado asim ism o en el' Y a cim ie n to d e zinc y plom o de Olkusz (Polonia), cerca de Z aravezzo (T o scan a, Italia) y en otros lugares. TEX O RITA - CuO< Cu, 79,9% ; O, 20,1% . Sinónim o: m elacon ita (v a rie d a d m aciza). C ristaliz a en el sistem a monoclínico. R ara. P o r lo com ún se o b s e rv a en fo rm a de agregados de escam as delgadas o terrosos. E l color es negro grisáceo, lo mismo que la ray a. E l brillo es sem im etálico . Muy anisotrópica en las secciones pulim entadas. D u re z a 3,5. F rágil. Peso específico 5,8 —6,4. N o se fu n d e al soplete. Se disuelve con facilidad en los ácidos. Se e n c u e n tra en las zonas de oxidación de los yacim ientos de su lfu ro s de cobre asociada a la cuprita, la lim onita, la crisocola, la m a la q u ita , los hidróxidos de m anganeso y otros m inerales hipergenos. E n la URSS se h a descrito en la zona de los yacim ientos de cobre de T urinsk (Urales del Norte), en el yacim iento de Miedn o ru d ian sk (cerca de la ciudad de Nizhni Taguil). Se h a observado en g ran d es can tidades en los yacim ientos de cobre del lago Superior, en el E s ta d o de M ichigán (EE.U U .), en los yacim ientos del desierto d e A ta c a m a (Chile), etc. Suele encontrarse en form a de delgadas esc am ita s sobre las lavas en el Vesubio y en el E tn a asociada a cloruros d e álcalis y de cobre. 4. GRUPO D E L CORINDON-ILMENITA A dem ás de los óxidos dimorfos del tipo A2X 3 (A120 3, F e 20 3), cab e inclu ir aquí, según los datos de la roentgenom etría, tam b ién los óxidos com plejos (dobles) del tipo A B X 3 (donde A = Mg, F e - •, M n 1 • y B = Ti), que cristalizan con estructuras del tipo del corin dón. E s sin to m ático que F e20 3 form e con Fe" ‘TiOj, a a ltas te m p e ra tu ra s , u n a serie continua de disoluciones sólidas que se d is g re g an al enfriarse. T odos los m inerales de este grupo cristalizan en el sistem a trig o n a l y tie n e n estru c tu ras cristalinas del mismo tipo, o sea del tipo A120 3 (fig. 145). U nicam ente F e20 3 en las condiciones n atu ra les se e n c u e n tra en dos modificaciones: a —F e20 3 del sistem a trig o n al y y — F e 20 3, del sistem a cúbico. L a sim etría de los óxidos dobles del tip o F e T i0 3 es inferior a la que poseen los óxidos sim ples del tipo F e 20 3, y a que sus cationes no son equivalentes. Se form an en condi cio n es d e te m p e ra tu ra s relativam ente elevadas. CORINDON — A120 3. La denom inación le ha sido d ad a en la I n d ia . Se conocen laB siguientes modificaciones polim orfas de A120 3 : 1) a —A120 3 (corindón), trigonal, la m ás estable en las condi cio n e s n a t u r a l e s ; se form a en un am plio intervalo de te m p e ra tu ra s (500 — 1 500°); 2) p — A120 3, hexagonal, estable a tem p eratu ras m uy 302
Fig. 145. E s tr u c tu ra c rista lin a del corin dón re p re se n ta d a b ajo la fo rm a de los grupos A1„03.
elevadas; la transform ación de x —A120 3 en ¿3—A120 3 se produce a tem p eratu ras del orden de 1500 — 1 800°; esta m odificación se cons titu y e d u ra n te un enfriam iento m uy lento de la fusión de A120 3; 3) y — A120 3 cúbica, con estru c tu ra cristalina del tip o de la espinela (lo m ismo que en el caso de la m aghem ita ); se obtiene artificialm ente ca len tan d o el h id rato de óxido de alu minio (boehm ita) h a sta te m p e ra tu ras inferiores a 950°; a tem p eratu ras m ás elevadas es inestable, se tra n s form a en a —A120 3. Composición quím ica. Al, 53,2% . L as variedades cristalinas son de composición ex trao rd in ariam en te p ura. L as mezclas insignificantes de Cr son causa del color rojo; las de F e ' • •, el m arrón (mezclado con Mn) y rosa; las de Ti, el azul y la m ezcla de P e • • y F e • • •, el negro. Cristaliza en el sistem a trig o n al; e.s. d itrig o n al-esc alen o éd ric a L ¡3 Z 23PC. G.e. H3c(D$d). a0 = 4 , 7 6 ; Cq = 13,01; a0:c0/2 = 1:1 ,3 6 3 . L a estructura cristalina de A120 3 está re p re se n ta d a en la fig. 145 en form a de grupos de A120 3 en los ángulos de los dos ro m b o ed ro s que in teg ran la célula elem ental. P ese a la a p a re n te co m p lejid ad , posee u n esquem a e stru c tu ra l b a s ta n te sencillo. L os iones d e o x í geno se en cu en tran en em paque de m áx im a d en sid ad y se d isp o n en en hojas p erpendicularm ente al eje trip le (fig. 146), su p e rp u e s ta s la u n a a la o tra. Los cationes Al se d isponen e n tre dos h o jas, en form a de hexágonos (con el centro vacío), re lle n an d o dos te rc e ra s
Fig. 146. U n a c ap a do e m p a q u e ta m ie n to de m áx im a densidad de iones de oxígeno con cationes de alum inio (en cav id ad es o c ta é d ri cas), en proyección sobre el p lan o (0001). E n la célu la h e x ag o n a l se su p e rp o n e n la u n a a la o tra seis c a p a s d e Al —O. A rrib a e s t á re p re s e n ta d o e l g ru p o A l , 0 , (de p erfil).
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I OOOf
F ig . 147. C ris ta le s d e c o rin d ó n .
p a r te s d e los huecos o ctaédricos (es decir, los huecos e n tre los a m o n e s d e ox íg en o , de los cuales tres pertenecen a u n a, y los otros tr e s , v u e lto s b a jo u n án g u lo de 180° respecto a los p rim eros, a la o t r a h o ja d e io n es d e oxígeno). Los grupos de cad a tre s iones de o x íg e n o fo rm a n u n a c a ra com ún p a ra dos octaedros ad y a c e n te s de h o ja s v ec in a s. E s sin to m á tic o que las hojas de oxígeno se s u p e r p o n g a n d e t a l m a n e ra que en cad a colum na de octaedros ta m b ié n se a lte r n a n d o s llenos con uno vacío, con la p a rtic u la rid a d de que las p a r e ja s d e o ctae d ro s llenos form an en dirección v e rtic a l ejes trip le s helico id ales. A sp ecto de los cristales. P o r lo com ún se o b servan cristales b ie n d e s a rro lla d o s en fo rm a de toneles, colum nas, p irám id es y lá m in a s , a v eces d e considerables dim ensiones (h a sta u n decím etro d e d iá m e tro ). L o m ás frecu e n te es en c o n tra r caras d e p rism a h e x a g o n a l (1 120), b ip irám id es hexagonales (2241}, {2243}, ro m b o ed ro {1011} y p in a c o id e {0001} (fig. 147). M uchas veces, las caras d e los p ris m a s , las p irá m id e s dobles y d e pinacoides se p re se n ta n con e s tria d o o b licu o . E n cierto s casos se observa u n estriad o h o riz o n ta l d e b id o a l m a c la je seg ú n el pinacoide. E l corindón suele e n c o n tra rse im p re g n a d o e n la roca, pero se conocen yacim ientos donde cons t i t u y e m a s a s g ra n u la res continuas. E l color del corindón suele ser g ris o a m a rillo a z u la d o (en las variedades tu rb ia s tran slú cid a s). Se e n c u e n tr a n c rista le s tra n s p a re n te s de diferentes colores. L as v a rie d a d e s d e c o rin d ó n tra n s p a re n te precioso s o n : leucozafiro, in c o lo ro ; z a firo , a z u l; rubí, ro jo ; «topacio oriental» am arillo; « am atista o rie n ta l» , v io le ta ; «esm eralda oriental», verde; «esm eralda estelar», p r e s e n t a el fe n ó m e n o de asterism o al ser exam inado a la luz (en el p la n o d e l p in a c o id e b asa l se ob serv a al g irar u n a opalescencia fu l g u r a n t e e n fo r m a d e estre lla de seis radios, d e b id a a inclusiones m ic ro s c ó p ic a s o rie n ta d a s de im purezas m ecánicas). E l brillo es v itr e o . N m * 1,767 y N p = 1,759. D u r e z a 9. C livaje p rá c tic a m e n te no tiene. U n icam en te se observa e x f o lia c ió n s e g ú n el pinacoide, a veces según el rom boedro basal ( d e b id o al m a c la je polisintético). Peso específico 3,95 —4,10. L a t e m p e r a t u r a d e fu sió n del corindón artificial es 2 040°. 3 04
C aracteres diagnósticos. Se identifica fácilm ente p o r la form a de los cristales, el estriado de las caras, el color gris az u la d o c a ra c te rístico y la g ran dureza. Se distingue del d isten o (Al2S i0 5), m uy parecido a él, p or la ausencia de clivaje bueno y la g ra n d u reza. E l rubí se distin g u e de la espinela ro ja por la fo rm a de los c ris ta le s ; en granos irregulares, únicam ente al m icroscopio. N o se fu n d e al soplete ni se disuelve en los ácidos. Origen y yacim ientos. A veces se e n c u e n tra e n tre ro c as magmáliccts de p ro fundidad, ricas en alú m in a y p o b re s en sílice, es decir, en las sienitas y an o rto sitas de corindón, aso c ia d o a feldespatos, ra ra s veces e n tre o tras rocas (a n d esita s, b a s a lto s , etc.). Se conocen igualm ente pegm atitas sieníticas c o rin d o n ífe ra s, de im p o rta n c ia in d u strial. L os y acim ien tos metasomáticos de contacto d e co rin d ó n se fo rm a n en las calizas cristalinas vecinas a las ro c as e ru p tiv a s . A quí suele e s ta r rep resen tad o p o r v aried ad es p recio sas (ru b í, zafiro, etc.). E n varios casos, los yacim ientos d e co rin d ó n su rg e n con m o tiv o d e fu ertes efectos de agentes p n e u m a to lítíc o s en las rocas sed im en tarias de alú m in a y las rocas e ru p tiv a s. E n sem e ja n te s casos, el corindón v a asociado a la a n d a lu c ita , la silim a n ita , el ru tilo , el diásporo, etc. L as rocas corindoníferas pu ed en fo rm arse ta m b ié n com o consecuencia del metam orfismo regional a c u e n ta d e las sed im e n taciones ricas en alú m in a (bauxitas), sin te n e r relación d ire c ta con las i’ocas eru p tiv a s. E n tales casos, las rocas se tra n s fo rm a n en esquistos cristalinos. Siendo com o es u n m ineral q u ím icam ente m u y esta b le , se e n c u e n tra con frecuencia en aluviones. D u ra n te los procesos hidroterm ales, el c o rin d ó n fo rm a d o an tes se som ete, a veces, a la h id rata ció n , es decir, se tra n s fo rm a en diásporo (H A 102).E n la superficie, dicho fen ó m en o no se observa, salvo ra ra s y dudosas excepciones. E n la URSS, el yacim iento de m ay o r in te ré s d e m a te ria s corindoníferas de a lta calidad es el de S e m iz-B u g u , d e la R e p ú blica de K a zajia. A quí la m asa m ineral se co m p o n e casi ex c lu si v a m e n te de corindón g ra n u la r azul-oscuro o gris, s e p a ra d o d e las cu a rc ita s del criadero p o r zonas d e ro c a d e a n d a lu c ita . Se h a lla n en p arag én esis con el corindón la m oscovita, e n c ie rto s lu g are s la h e m a tita , el rutilo, el d iásporo y o tro s m in erales. V arios y acim ien to s de corindón so conocen en la p e n d ie n te o rie n ta l d e los U rales (d istrito de K y sh ty m , en el curso s u p e rio r d el río B o rzo v ka), en fo rm a de filones de plagioclasas de co rin d ó n e n tre rocas u ltrab ásicas, a lo largo de la o rilla o rie n ta l d el lago Ir tia s h , do n d e e n tre las rocas m etam órficas, so b re to d o en los m árm oles, se h allan en fo rm a de len te y en c o n to rn o s irre g u la re s ag lo m era ciones de esm eril conteniendo clo rito id es y su lfu ro s. E n tre los y acim ientos e x tra n je ro s so n m ás fam osos los d e 20 -
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30.5
Fig. 148. Cristales de hematita. n {22Í3}, r {1011}, # {0221}, c {0001}. c o rin d ó n precio so (rubíes y zafiros) de la I n d ia : B ir m a n ia S u p erio r (en la z o n a de c o n ta c to de m árm oles con g ra n ito s), en T a ila n d ia (a lu v io n e s, p rin c ip a lm e n te zafiro), etc. Im p o rta n c ia p ráctica. E l corindón, debido a su n o ta b le d u re z a , tie n e ap lica ció n com o m a te ria l abrasivo. Se e m p lea en la fa b ri ca ció n d e d iscos d e esm eril, p ap e l d e lija, polvos p a r a p u lir d i fe re n te s a rtíc u lo s (p rin c ip a lm e n te m etálicos). L a s v a rie d a d e s tra n s p a re n te s y de color herm oso se usan com o p ie d ra s p recio sas e n jo y e ría . U ltim a m e n te , en varios países, donde la en e rg ía e lé c tric a es b a r a ta , se h a com enzado a fab ricar el corindón a rtific ia l (e lectro co rin d ó n o alundum ) m ed ian te la fu n d ició n e lé c tric a d e ro cas ricas en alúm ina, en p artic u la r, b a u x ita s. E l corindón a rtific ia l ofrece v aria s v e n ta ja s en com paración con el n a tu r a l: es p u ro y m acrogranular. Al fundirse polvo de A120 3 con 2,5% d e C r20 3 en hornos especiales se obtienen rubíes id én tico s a los n a tu ra le s , y con Ti o con Co, zafiros. H EM ATITA — a-F e20 3. El nom bre procede del griego «hem áticos», sanguíneo. E n la n atu ra leza se conocen dos m o d ifi cacio n es polim orfas de óxido de hierro: a —F e 20 3 trig o n a l, e s ta b le y y -F e20 3, cúbica, inestable, que exam in arem o s a p a rte . Se d e n o m in a m a rtita la pseudom orfosis de la h e m a tita en sucesión a la m a g n e tita . C om posición quím ica. Fe, 70% . A veces contiene T i (tita n o h e m a tita ) y Mg como m ezclas isomorfas. Se o b servan ta m b ié n p orcio n es insignificantes de agua (hidrohem atita, g en e ralm en te en fo rm a eolom oría). E n las m asas com pactas crip to c rista lin a s se p re s e n ta a m enudo la sílice y Ja alúm ina en form a de im p u rezas m ecán icas. C ristaliza en el sistem a trigonal; c.s. ditrigonal-escalenoédrica I¡ÍZ L H P C . G. e. -R3c(Dt,i). a0 = 5,029, c0 = 13,73. L a e stru c tu ra c ris ta lin a es an áloga a la que posee el corindón (v. fig. 145). A sp e c to de los cristales. Se encu en tra con re la tiv a frecuencia en c ris ta le s lam in ares, rom boédricos y tabulares (fig. 148) en las c a v id a d e s . L a s form as m ás com unes son: rom boedros (1011), (10T4), p in aco id e s {0001}, pirám ides dobles hexagonales (2243), e tc . D e b id o a Ja form ación de maclas polisintéticas según el 306
rom boedro {1011}, los planos del pinacoide, lo m ism o que en el corindón, suelen ten er un estriado trian g u lar (fig. 148), m ientras que los planos del rom boedro {1011} presentan e striad o diagonal. Las m aclas sim ples son raras, en la m ayoría de los casos son según el rom boedro y el prism a. Se conocen originales aglom era ciones de cristales lam inares ligeram ente encorvados, u n id as p o r los planos, sim ilares a la posición del pinacoide (las llam ad as «rosas de hierro»). Agregados. Se encuentra con frecu en cia en m asas criptoeristalinas com pactas y continuas, en agregados hojosos o escamosos. Las form as de grandes riñones con e s tru c tu r a fibrosa radial se donom inan «cabeza ro ja de vidrio» o «Girtsskopf» (v. fig. 46). E n m uchos casos, el óxido anhidro m icrodisperso d e hierro presente en ciertos m inerales les d a a éstos u n in ten so color rojo. Tales son, por ejem plo, los jaspes rojo-lucre (rocas silicosas), los m árm oles rojos, los esquistos arcillosos rojos. E l color de las variedades cristalinas de la h e m a tita es dol negro de hierro al gris de acero. E n secciones m u y d elg ad as transluce un color rojo denso. Las variedades p u lv e ru le n ta s y terrosas tienen un color rojo intenso. L a ray a rojo-guinda. K1 brillo, sem im etálico. A veces se observa un reflejo azulenco. T ranslúcida n ad a m ás que en lám inas m uy delgadas. N m = 3,01 y N p = 2,78 (a la luz de Li). D ureza 5,5 —6. Frágil. Clivaje no tiene. Es peculiar u n a exfolia ción tosca según el rom boedro {1011}. Poso específico 5,0 —5,2. Caracteres diagnósticos. Se distingue con b a sta n te facilidad de los m inerales parecidos (ilm enita, m agnetita, g o eth ita, e tc.) p or la ra y a rojo-guinda, la gran dureza, los agregados lam inares o escamosos y la ausencia de propiedades m agnéticas. No se funde al soplete. Es sintom ático que a d q u ie ra p ro p ie d a des m agnéticas (se convierte en m agnetita) a la llam a re d u c to ra a altas tem p eraturas. Se disuelve m uy len tam en te en HC1. Origen y yacim ientos. L a h em atita se form a en condiciones do oxidación en los m ás distintos tipos genéticos do y ac im ien to s y rocas. L as tem p eratu ras de form ación pueden v a ria r en in te rv a lo s m uy am plios, pero a altas tem p eratu ras es inestable. 1. Se observa en cantidades m uy insignificantes, a veces, en las rocas eruptivos, principalm ente en las ácidos (granitos, sienitas, andesitas, etc.). E s relativ am en te ra ra on las pegmatüan como m ineral form ado en la e ta p a hidroterm al del proceso. 2. E n oiertos yacim ientos hidrotermales se e n c u e n tra en m asas considerables asociada al cuarzo, la b a rita , a veces a la m agnetita, la sidorita, la clorita y otros m inerales. Los fenóm enos de su reducción posterior h asta form arse la m u g n etita son bas ta n te frecuentes. Sin em bargo, en o tro s lugareH so o bserva el proceso inverso, o sea la transform ación do la m a g n e tita on h em a tita (proceso do m artitización). P o r lo visto, estos fenóm enos 20*
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e s tá n re la c io n a d o s con el cam bio del p o ten cial de o x id a c ió n y de re d u c c ió n d e sp u é s d e p re cip ita rse estos m in erales d e las d iso lu cio n e s h id ro te rm a le s . 3. C o m o p ro d u c to d e las exhalaciones volcánicas su ele e n c o n t r a r s e e n c a n tid a d e s p eq u e ñ as en fo rm a de cristale s y e flo re sc e n c ia s en las p ared es de los crátere s volcánicos y en las b re c h a s de la s la v a s. E n 1817, en u n a d e las brechas del V esubio se d e p o sitó e n 10 d ía s u n a m asa d e h e m a tita de cerca d e 1 m ele espesor. P ro b a b le m e n te es el re su lta d o de la descom posición d e los s u b li m a d o s d e los com p u esto s clorosos de hierro. 4. Kn la corteza de meteorización, en u n a m b ie n te d e clim a c á lid o y seco, la h e m a tita y la h id ro h e m a tita su rg e n com o re s u l ta d o d e la d e sh id ra ta c ió n d e los hidróxidos d e h ierro fo rm a d o s in ic ia lm e n te . E ste trá n s ito irreversible se d e m u e s tra fá c ilm e n te p o r v ía a rtific ia l m ed ian te la d esh id ra ta ció n p a u la tin a d e la g o e th ita . M uchas veces, estos m inerales v a n asociados a h id ró x id o s d e a lu m in io : el d iásp o ro y la b o e h m ita (en las b a u x ita s fe rru g in o s a s d e color ro jo vivo). Se conocen form aciones h em a tític a s e h id ro h e m a tític a s en e s ta la c tita s («Glasskopf») con e s tru c tu ra e s tra tific a d a c o n c é n ti’ica y f r a c t u r a astillo sa. L as diferentes zonas co n c én trica s c o n s ta n de m a s a s fib ro sa s radiales, y a bien de h e m a tita , y a de h id ro h e m a tita , a v eces d e g o e th ita . Las condiciones de su fo rm a ció n no h a n sido e s tu d ia d a s to d a v ía su ficientem ente. P ro b a b le m e n te so n p ro d u c to d e la d e s h id ra ta c ió n d e lim onitas, análogas p o r su fo rm a . J 'o r fin h ay q u e señ a la r q u e en los países d e c lim a cálido e n lus z o n a s su p erio res d e los y acim ien to s d e m a g n e tita se m a n i fie s ta , m u c h a s veces en gran escala, la m a rtitiz a c ió n , es d ec ir, la o x id a c ió n d e m asas m ag n etíticas con su su cesiv a tra n s fo rm a c ió n e n m a sa s h e m a tític a s, con arreglo a la reacción: 4F e30 4 + 0 2 = 0F e2O3. 5. E n los procesos d e metam orfism o regional, en condiciones d e e le v a d a s te m p e r a tu ra s y presiones, la h e m a tita surge, m u c h a s v e c e s, e n m a sa s bien grandes, en los y acim ien to s se d im e n ta rio s d e lim o n ita s p o r v ía d e su d esh id ratació n . T ales son, en p a r t i c u la r , la s h e m a tita s eolíticas, los esquistos con oligisto m icáceo, la s c u a rc ita s ferruginosas, in teg ra d as por ca p as d e c u a rc ita a l t e r n a n t e s con o tra s do h e m a tita co m p acta. S em e ja n te s c u a rc ita s c o n tie n e n , a veces, enorm es aglom eraciones d e m en as h e m a tito m a g n e tític a s . C o m o ó x id o su p erio r de hierro, la h e m a tita es u n m in e ra l q u ím ic a m e n te e sta b le en la zo n a d e oxidación. A veces se o b s e r v a n ú n ic a m e n te fenóm enos d e m eteorización física (d isg re g a c ió n ) d e la s m a sa s h em atíticas con form ación d e bu v a rie d a d r o j a p u lv e r u le n ta . L a tran sfo rm ació n de sus v a rie d a d e s cris 308
talin as en hidróxidos es excepcionalm ente ra ra y sólo se verifica en condiciones m uy especiales y en escala m uy insignificante. E n la URSS, los m ayores yacim ientos d e m asas h em atítico m ag n etíticas se hallan en K rivoi Rog (U crania), e n tre c u a rc ita s ferrosas p reeam brianas resu ltan tes del m e tam o rfism o regio nal de e stra to s ferrosos sedim entarios in icialm en te y reunidos reiterad as veces en plegam ientos ab ru p to s. U n ejem p lo de yacim iento h id ro term al nos ofrece el de K u tim . c u y a s m en as se hallan e n tre dolom itas paleozoicas y e stán re p re s e n ta d a s por m asas cristalin as de h e m a tita m acrolam inar, tra n s f o rm a d a on algunos lugares en m ag n etita. L as h e m a tita s e o lític a s e s tá n pro p ag ad as en form a de estra to s en la p e n d ie n te o c c id e n ta l de los U rales C entrales (distritos de K u sie-A lek san d ro v sk v d e P ash iy k a). E n tre los yacim ientos ex tran jero s m encionarem os los im p o rtan tísim o s depósitos situados e n tre capas p re c a m b ria n a s m etam ó rficas en la zona del Lago Superior (E E .U U .) y d e M ina» Gerais (Brasil). R eviste m ucho interés en cl asp ecto m ineralógico el yacim ien to pneum atolítico de co n tacto en la isla d e Elba, de donde proceden los m agníficos cristales de h e m a tita q u e se exponen en m uchos m useos de m ineralogía. L as «rosas d e hierro» se en c u en tran en varios lugares de los Alpes. Im p o rtan cia práctica. Las h em atitas son im p o rta n tísim a s m e nas de hierro, de las cuales se obtiene el hierro fundido y el acero . E s conocida de to dos la im p o rtan cia que tien en p a r a la o eo n o m ía nacional. E l contenido de hierro en las h e m a tita s co n tin u o s suelo ser del 50 al 65% . L as variedades p u ra s de h o m a tita p u lv e ru le n ta se em plean com o p in tu ra y en la fabricación do lápices rojos. ELMENITA — F e T i0 3 o F e 0 - T i 0 2. E l nom bre se d eb e a los m on tes d e lim e n (en los U rales del S ur), d on d o fuo id e n tific a d a por vez prim era.
Composición quím ica. Fe, 30 ,8 % ; T i, 3 1 ,6 % ; O, 31,6%,. P u ed e co n ten er en calidad de m ezclas isom orfas c io rta c a n ti d ad de Mg, m uchas veces en ca n tid a d es co n sid erab les (pioroilm enita), a veces Mn (h a sta unos cu a n to s p o r cien to ). E x isto u n a serie co n tin u a iso m ería F o T i0 3 —M g T i0 3 y , p ro b a b le m e n te , u n a serie F e T i0 3 —M nTiO s. C ristaliza en el sistem a trig o n a l; c. s. ro m b o é d ric a L%C. G .e. R3(C%¡). a0 = 5,083 ;c 0 = 14,04. L a e s tru c tu ra c ris ta lin a es a n á lo g a a la del corindón, con la ú nica d iferen cia do q u e loa lu g are s do Al son ocupados a lte rn a tiv a m e n te |>or F e í+ y T i4+ . l i s ta su s titu c ió n p o r iones heterogéneos reduce la sim o tn 'a do la red c rista lin a . El aspecto de los cristales es ta b u la r (fig. 140), ro m b o éd rico , a veces lam inar. L as form as m ás com unes so n : p in aco id e {0001}, ro m b o e dros { ío l]} , {0221}, {2243}, etc. Los m acla s son según el ro m b o e dro {1011}. P o r lo¡ com ún se e n c u e n tra en fo rm a d e g ra n o s irre:io«>
guiares im pregnados, raras veces so observa en m nsas granulares continuas. .E xam inada al mieroscopio, la ilm enita lam inar se observa en cier tas variedades de h em atita como pro d u cto de la desintegración de disoluciones sólidas, pero con d«^i\nuniiu»ÍSUil m uch a m ás frecuencia se en c u en tra en las llam a_ das tita n o m a g n etitas y raram en te en ciertas varie<■{0001}, n {2243}, dades de augitas titaníferas y otroB m inerales, r{1011}, «{0221}. tam b ién como producto de la desintegración de disoluciones sólidas. E l color de la ilm enita es negro de hierro o gris de acero. L a raya ecj. en la m ay o ría de los casos, negra, a veces p ard a o pardusco-roja (eu las varied ades que contienen inclusiones de h em atita). El brillo es sem im etálico. E s opaca. D u re za 5 —6. Clivaje absolutam ente im perfecto según el ro m b o e d ro {1011}. Peso específico 4,72. Es poco m agnética. C aracteres diagnósticos. Se parece a la hem atita. Se distingue p o r la fo rm a de los cristales (sólo se ven rom boedros, no h ay caras d e p irám id es dobles hexagonales). Cuando se halla en m asas c o n tin u a s se distingue de la h em atita p o r la ra y a y las débiles p ro p ied a d es m agnéticas. N o se fu n d e al soplete. B ajo el efecto de la llam a re d u c to ra se v u e lv e m anifiestam ente m agnética. E n polvo se disuelve difícil m e n te en H C l concentrado, desprendiendo óxido de tita n io . D es p u és de fu n d irse con K H S 0 4, al hervirse con estaño d a u n a disolu ció n v io le ta a z u la d a ; al diluirse con agua, la solución es de color de ro s a (reacción con el titanio). O rigen. Se e n c u en tra en form a disem inada en las rocas básicas e r u p tiv a s (gabbro, diabasas, piroxenitas, etc.), m uchas veces aso c ia d a a la m ag n etita, así como en rocas alcalinas. Se observa a v e ces en ca n tid a d es considerables, en las pegm atitas de ciertos tipos (sieníticas) en paragénesis con feldespatos, la bio tita, el ilm eno-ruti lo, etc. E n las rocas eruptivas m odificadas de origen hidroterm al, la ilm e n ita suele observarse en estado desintegrado, tran sfo rm ad a en el llam ad o leucoxeno. Se conocen asimismo casos de desintegración d e la ilm e n ita con form ación de u n a m ezcla de h e m a tita y rutilo m a n te n ié n d o se la form a exterior de cristales de ilm enita. E n la U R SS se encuentran, a veces, cristales de ilm enita de con s id e ra b le s dim ensiones en las pegm atitas de los m ontes de lim en , c e r c a d e la ciu d ad de Miás (Urales del Sur) entre sienitas nefelínicas. E s t á m u y p ro p a g a d a en form a de inclusiones en las titanom agnetit a e e n m u ch o s yacim ientos. E n t r e los y acim ientos extranjeros m encionarem os los de N orue g a : E kersund-Soggendal, en filones entre noritas (roca e ru p tiv a b á s ic a ), K ragere, donde Be encuentran grandes cristales h a sta de 6 y 7 k g , e tc .
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Im portancia práctica. En los casos de grandes aglom eraciones puede beneficiarse como m ena de titan io , em pleándose com o T iO it en calidad de p in tu ra blanca (albayalde de tita n io con gran poder de revestim iento) así como en aleaciones con el b ierro -ferro titan o , conteniendo del 10 al 15% de Ti, en la fabricación d e clases espe ciales de acero, y con otros fines. Merced a la capacidad que posee el tita n io m etálico p a ra resis tir altas tem p eratu ras, la resistencia a la corrosión, la fa c u lta d de soldarse y el bajo peso específico, el tita n io es u n a m a te ria p rim a m uy valiosa p a ra la in d u stria aeronáutica. 5. GRUPO DE LA BRAUNITA A quí en tra n los óxidos de Mn, en p a rte con F e, que se d istin g u e n sustancialm ente por su estru c tu ra cristalina de los m inerales del grupo del corindón. BRAUNITA — Mn ■• Mn — 0 3. Con frecuencia se escribe la fó r m ula ab rev iad a M n20 3. Composición quím ica. MnO, 44,8% ; M n 0 2, 55,2% . A m en u d o contiene h a s ta el 8% de sílice y acusa m ás protóxido d e m an g an eso que la fórm ula. Adem ás, es frecuente que se d eterm in e la e x iste n cia de hierro en la b rau n ita, a veces h a sta el 10% y m ás. P o r v ía espectroscópica se establece la presencia de B y B a. E s te ú ltim o ele m ento guarda, probablem ente, relación con la b a rita , co n c o m itan te h ab itu al de la brau n ita. Cristaliza en el sistem a te tra g o n a l; c. s. d itetrag o n a l-b ip iram id a l L H L 25PG. G.e. láacd (Dfh). aQ = 13,44 ;c 0 = 18,93. L a e s tru c tu r a no h a sido estu d iad a suficientem ente. Los cristales p re s e n ta n as pecto octaédrico (fig. 150); la pirám ide doble te tra g o n a l, q u e p o r los ángulos se aproxim a al octaedro, se h alla a veces en c o m b in a ción con las caras del prism a y del pinacoide. E s frecu e n te en co n trarse en agregados granulares. E l color de la b ra u n ita es negro; la ra y a, p a rd u sc o -n e g ra ; el brillo, sem im etálico. Es opaca. D ureza 6. Clivaje perceptible según {111}. P eso específico 4,7 —5,0. No es m agnética. Caracteres diagnósticos. Se parece a m uchos m inerales negros de m anganeso. Se distin g u e por la elevada dureza y la ra y a pardusco-negra. Sólo puede identificarse con ex a c titu d al m i croscopio en secciones pu lim en tad as o p o r v ía roentgenom étrica. No se funde al soplete. Con bó rax d a u n a reacción al Mn. Se disuelve difícilm ente e n H Cl, desprendiendo cloro y sílice g elatinosa d e la disolución. E n H N 0 3 se descom pone en M nO 150 C ris ta l d e y MnOg (en el poso). b ra u n ita . 311
O rig en y y a c im ie n to s . Se fo rm a en c o n d ic io n e s d e r e d u c c ió n , p e r o ©s e s t a b le e n d e te r m in a d o s in te r v a lo s d e p o t e n c ia l o x i d a n t e ,r e d u c to r . E n u n m ed io m á s r e d u c to r se s u s t it u y e p o r la h a u s m a n it a M n 30 4. S e e n c u e n tr a e n c ie r to s y a c im ie n to s m e ta s o m á lic o s d e contacto, a s í c o m o e n filo n e s h id ro te rm a le s a s o c ia d a a d if e r e n t e s m i n e r a le s d e m a n g a n e so y h ierro, a la b a r ita , a l c u a r z o , e t c . S e h a lla p r o p a g a d a e n c a n tid a d e s c o n sid e r a b le s e n y a c im ie n t o s s e d im e n t a r io s d e m a n g a n e so d e m e ta m o rfo sis reg io n al. E n la z o n a d e o x id a c ió n , la b r a u n ita e s in e s t a b le : a l o x id a r s e p o c o a p o c o h a s ta la v a le n c ia m á x im a d e M n se tr a n s f o r m a e n p s i lo m e la n o v , d e sp u é s, e n p ir o lu s ita M n 0 2, m á s e s ta b le e n p r e s e n c ia d e o x íg e n o . E n la U R S S se e n c u e n tr a e n g ra n d es m a sa s e n v a r io s y a c i m i e n to s s e d im e n ta r io s m e ta m ó r fic o s d e l K a z a j s tá n C e n tr a l: D z h e z d y , e n e l d istr ito d e K arsaJcpai, d o n d e se o b s e r v a e n a g r e g a d o s g r a n u la r e s c o n tin u o s in c lu so e n p e q u e ñ a s v e t a s d e oi'igen h id r o t e r m a l; K a r a d z h a l, e n el d istr ito d e A ta su i, e tc . E n lo s U r a le s s e c o n o c e el y a c im ie n t o h id ro term a l d e S a p a ls k , e n tr e c a liz a s, d o n d e la b r a u n i t a a p a rece a so c ia d a a la h a u sm a n ita , la h e m a tit a , la m a g n e t it a , la ja c o b s ita , lo s su lfu ro s d e F e , P b , e tc . E n tr e lo s y a c im ie n to s e x tr a n je r o s ca b e m e n c io n a r lo s y a c im ie n to s m e ta m ó r fic o s d e la I n d ia , e l B r a sil, A fr ic a d e l S u r ( P o s t m a s b u r g ), e tc . Im p o r ta n c ia p ráctica . L a s b r a u n ita s fig u r a n e n tr e la s p r in c i p a le s m e n a s d e m a n g a n eso , e m p le a d a s e n la sid e r u r g ia p a r a la f u n d ic ió n d e ferro m a n g a n eso , el cu a l, a su v e z , s e u s a c o m o a d ic ió n a lo s a cero s e n lo s h orn os M artin. L a s m e n a s p o b r e s e n m a n g a n e s o se a g r e g a n a la s m ezcla s d e fu sió n d e arrabio e n lo s a lt o s h o r n o s. 6 . G R U PO D E L A E S P IN E L A L o s m in era les d e l grupo d e la e sp in e la d e l tip o R ,0 - R 20 3, s e g ú n d a t o s r o e n tg e n o m é tr ico s, d eb en co n sid erarse c o m o ó x id o s d o b le s , y n o c o m o Bales d e á cid o s o x ig e n a d o s, e s d ecir, n o c o m o a lu m in a to s , fe r r a to s , e tc . E n eBe grupo e stá n a m p lia m e n te r e p r e s e n ta d a s la s m e z c la s iso m o r fa s. L os m eta les tr iv a le n te s q u e se s u s t it u y e n lo s u n o s a lo s o tr o s s o n : F e 3+, A l3+, Cr3+ y M n3+ , m ie n tr a s q u e lo s b iv a le n t e s s o n p r in c ip a lm e n te M g2+ , F e 2+ , a v e c e s Z n 2+ , M n 2 + , y ra ra s v e c e s e n p e q u e ñ a s ca n tid a d es N i2+ y Co2+. E s s in to m á tic o q u e lo s io n e s b iv a le n t e s con grand es rad ios ió n ic o s — P b , S r, C a, B a , a sí c o m o lo s m o n o v a le n te s N a y K — n o e n tr e n e n a b s o lu to e n la c o m p o s ic ió n d e lo s m in era les d e e s t e gru p o . S e g ú n s e a la c o m b in a c ió n d e lo s e le m e n t o s m en cio n a d o s se d istin g u e u n gran n ú m e r o d e e s p e c ie s m in e r a le s , q u e p o seen m u c h o s r a sg o s c o m u n e s e n lo q u e s e r e fie r e a la fo r m a d e su s crista les, lo s ca ra c te res fís ic o s y la s c o n d i c io n e s d e fo r m a c ió n (surgen en la m a y o ría d e lo s c a so s a a lta s t e m p e r a tu r a s y p r e sio n e s).
312
F ig . 151. E s tr u c tu r a c ris ta lin a (le la esp in ela. O rientación fu n d am en tal de la es t r u c tu ra fo rm ad a de o ctaedros siguien d o íi n eje cu atern ario v e rtic a l.
L a m asa fu n d a m e n ta l cristaliza en el siste m a cúbico, fo rm a n d o cristales p re fere n tem en te de aspecto octaédrico. N a d a m ás q u e u nos c u a n to s p erten ecen al sistem a tetra g o n al, a u n q u e ta m b ié n d e asp ecto o ctaédrico. Algo a p a rte se h alla el crisoberilo, c o m p u e sto d e an á lo g a fó rm u la quím ica. E l radio iónico B e2+ es t a n p e q u e ñ o que el com puesto posee u n a e s tru c tu ra s u sta n c ia lm e n te d is tin ta , cristalizan d o en el sistem a róm bico. L a e s tru c tu ra cristalin a d e los m inerales del g ru p o d e la e sp in e la es b a s ta n te com pleja. Los iones de oxígeno se h allan d e n sa m e n te em p aq u e tad o s en planos paralelos a las caras del o c ta e d ro . L os cationes b iv alen tes (Mg2+, F e 2+ y otros) e stá n ro d ead o s p o r c u a tro iones de oxígeno en disposición te tra é d ric a , m ie n tra s q u e los c a tio nes triv a le n te s (Al3+, F e 3+, Cr3+ y otros) e s tá n cercados p o r seis iones de oxígeno en los vértices del octaedro. C ada ion d e oxígeno está ligado a u n catió n b iv alen te y tres triv alen tes. E n la fig. 151 está re p resen ta d o el m odelo fu n d a m e n tal d e la e s tr u c tu r a d e la espinela A120 4 d e octaedros en un siste m a d e eje c u a te rn a rio . T odas las colum nas vacías del m odelo e stá n fo rm a d a s p o r fra n ja s de te tra e d ro s de MgO,,. P o r lo ta n to , la e stru c tu ra se d istin g u e p o r la co m b in ac ió n d e u n id ad es co n stitu y en tes — te tra e d ro s y o c ta e d ro s — , d o n d e c a d a v értice es com ún p a ra un te tra e d ro y tre s o ctae d ro s. E s ta s p artic u la rid ad es de la e s tru c tu ra ex p lica n b ie n ta le s j trop iedades de esos m inerales, como, p o r ejem plo, la is o tro p ía ó p tica, la ausencia de clivaje, la firm eza quím ica y té rm ic a d e los co m p u es tos, la d u re za b a s ta n te elevada, etc. ESPINELA — MgAl20 4. No se conoce el o rig en d e la d en o m i nación. L as v ariedades tra n sp a re n te s, d e d is tin to s y bellos colores (rojo, rosa, verde, azul, violeta, etc.), se d e n o m in a n esp in ela n o ble. Composición quím ica. MgO, 2 8 ,2 % ; A120 3, 71,8% . So o b serv an im p u rezas: F e 20 3, que es cau sa del color v erd e v itre o (cloroespi313
n e la ); F eO , q u e ju n to con F e 20 3 d a lu g a r a la co loración m arró n o n eg ra; a veces se p re s e n ta n ZnO , M nO, C r20 3. Cristaliza en el sistem a c ú b ic o ; c. s. h e x a o ctaéd ric a 3L 44 L |6 L 2 9PC. G. e. FdZrn (01). a0 = 8,86. L a e s tru c tu ra cristalin a es típ ic a y se h a d esc rito an te s. A specto de los cristales. L a esp in ela se e n Fig. 152. Cristal c u e n tra , en la m ayoría de los casos, e n fo rm a de de espinela. cristales octaédricos incrustados (fig. 152), p o r lo F o rm a co m ú n p a ra t o d a s la s esp in elas. co m ú n d e peq u eñ as dim ensiones, au n q u e , a veces, se e n c u e n tra n ejem plares m uy g ra n d es (h a s ta de 25 cm ). L as m aclas suelen ser según (111), según los planos del em p aq u etam ien to de m á x im a d e n sid a d d e los iones de oxígeno. D e ahí la e x p re sión : m aclas con arreglo a la «ley de la espinela» (fig. 153). Color. L as variedades incoloras son ra ra s , y a Fi r i6s Macla clue en m ay o ría de los casos la espinela posee con arrecí a ta * d istin to s colores. E l brillo es vitreo. O p ticam e n te ley de macla de isotrópica. N = 1,718—1,75. W ospinelae. D ureza 8. L as im purezas de F e 20 3 y Cr20 3 la reducen a 7,5 —7. Clivaje im perfecto según {111}. Peso específico 3,5 —3,7 (el m ás bajo en los m inerales del g rupo d e la espinela). T em p e ra tu ra de fusión 2 150°. C aracteres diagnósticos. Los caracteres m ás d istin tiv o s de la e sp in e la son el asp ecto octaédrico de los cristales y la ele v a d a d u re za. L a investig ación del polvo del m ineral a la luz p o lariz ad a, al m icro sco p io , p e rm ite distin g u ir fácilm ente la espinela iso tró p ic a de las v a rie d a d e s b irrefrin g en tes de corindón de análoga coloración y fo rm a p a re c id a . Se distin g u e de los dem ás m inerales del g ru p o de la e s p in e la p o r su m ínim o peso específico. N o se fu n d e al soplete ni se d eja a ta c a r por los ácidos. I O rigen y yacim ientos. D onde m ás se en cu en tran las espinelas es en las fo rm acio n es metasomáticae de contacto e n tre do lo m itas y c a liz a s m ag n esiales som etidas al efecto de agentes p n eu m ato lític o s d el m a g m a a a lta s tem p eratu ras. E n paragénesis con ellas se o b ser v a n d is tin to s m inerales de igual o rig en : granates, piroxenos, cloros ilic a to s , etc. D e ta r d e e n ta rd e se encuentran e n tre pegmatitas y rocas magm A ticas. Se conocen tam bién casos de encontrarse en rocas d e p ro f u n d id a d m u y m etam o rfia ad as: gneis y esquistos cristalinos. E n la s condiciones de superficie, la espinela es p erfec ta m e n te e s ta b le , p o r c u y a razón se encuentra frecuentem ente en alu v io n es. E n l a U R S S se han encontrado ejem plares de espinelas verdeesm e r a ld a e n los alu v io n es del río K am enka, en el d istrito d e K ochk a r s k i ; p o r lo v is to , ju n ta m e n te con las o tras piedras sem ipreciosas, 314
se fo r m a e n el p ro c eso d e d e stru c c ió n de las p e g m a tita s e x is te n te s e n d ich o d is trito . Se h a n h a lla d o asim ism o e sp in e la s a z u le s y d e color v io le ta en las ce rca n ía s del lago Baikai, y v a r ie d a d e s ro ja s en F e rg a n á , en las m in as d e Shungan (c erc a d e la f r o n te r a c o n el A fg a n is tá n ). Im p o rta n tís im o s y a c im ie n to s d e e s p in e la n o b le e x is te n e n la s isla s d e Geylán y Borneo (en p la c e re s d e o ro ), a s í c o m o en B irm a n ia , T a ila n d ia , A fg a n istá n y o tro s lu g a re s. Im p o rta n c ia p rá c tic a . Com o p ie d ra s p re cio sas n o se u s a n m á s q u e los c rista le s p e rfe c ta m e n te tra n s p a re n te s V sin fis u ra s . S e b e n efician , p o r lo co m ú n , s in m ltá n e a m e n te con el o ro o los ru b íe s. E n las m in a s d e ru b íe s de M ogon (B irm a n ia del N o rte ), la e x t r a c ción a n u a l d e la e sp in e la noble h a sido d e 10 000 q u ila te s y la d e ru b íe s, d e h a s ta 50 000 q u ila te s. N o se co n o cen g ra n d e s c o n c e n t r a ciones en ro c a s básicas. M A G N ET ITA — F e F e 20 4. No se conoce el o rig e n d e la d e n o m i n a c ió n d e l m in era l. Se su p o n e q u e d eb e e s t a r r e la c io n a d a c o n la re g ió n M ag n e sia (en M acedonia) o con el n o m b re d el p a s to r M ag n o s, q u e fu e q u ie n p rim e ro halló la p ie d ra m a g n é tic a n a tu r a l, la c u a l a t r a í a la p u n t a d e h ierro d e su b a stó n y los clav o s d e su s b o ta s . C om posición q u ím ica. F eO , 3 1 % ; F e 20 3, 6 9 % (F e, 7 2 ,4 % ). L a m a g n e tita su ele ser de com posición r e la tiv a m e n te p u ra . V a rie d a des : tita n o m a g n etita, con cierto c o n te n id o d e TiO¡¡ ( h a s ta u n o s c u a n to s p o r cien to ), q u e a a lta s te m p e r a tu ra s e n t r a e n la co m p o sic ió n del m in e ra l b a jo l a fo rm a d e d iso lu ció n s ó lid a ; cromomagnetita . con c ie rto c o n te n id o d e C r20 3 (h a s ta u n o s c u a n to s p o r c ie n to ). D e ta r d e e n ta r d e se e n c u e n tra n v a rie d a d e s ric a s e n M gO ( h a s ta el 10% ), A120 3 (h a s ta el 15% ), e tc. A q u í c a b e m o n c io n a r el ó x id o fe rro m a g n é tic o d e h ierro y -F e 20 3, q u e se e n c u e n tr a r a r a m o n te en la n a tu ra le z a , del s is te m a cúbico. S u n o m b re os m a g h e m ita (las s íla b a s in iciales d e las p a la b ra s m a g n e tita y h e m a tita ). C ristaliz a en el siste m a c ú b ic o ; c. s. h e x a o c ta ó d ric a . a 0 = 8,374. L a e s tru c tu r a c rista lin a es a n á lo g a a la d e la e s p in e la . A specto de los cristales. L os c rista le s m á s c o m u n e s so n o c ta é d ric o s, con m en o s fre c u e n c ia rom b o -d o d e c a é d ric o s (fig. 154). L as c a ra s {110} su elen e s ta r c u b ie rta s do e s tr ia d o p a ra le lo a la d ia g o n a l m a y o r d e loa ro m b o s. Al m icroscopio, en v id rio b a s á ltic o so o b s e r v a en fo n n a d e m in ú scu las d e n trita s . M achín (111). A gregados. L a s m ás d e las veces so e n c u e n tr a en m asas g ra n u la ro s c o n tin u a s o en fo r m a d e im p re g n acio n es en ro cas e ru p tiv a s , p rin c ip a lm e n te b á s i cas. E n las c a v id a d e s p u o d en e n c o n tr a rs e d ru s a s d e cristales. líl «olor do la m a g n e tita es n e g ro -a m a rillo , a veces con re flejo azu len co e n los c rista le s. H a y a Viir. 164. Crisal ■negra; brillo se m im etálico O p a ca. D u re za 6,5 —6. F rá g il. C livaje n o tie n e . A v eces a { 1 10 }. 315
se o b s e rv a exfoliación según {111}. Peso específico 4,9 —5,2. O tras pro p ied ad es. M uy m agnética, a veces polar. Al ca le n tarse al ro jo (a lre d e d o r d e 580°) desaparece de p ro n to el m agnetism o, pero al e n fria rs e v u elv e a aparecer. C aracteres diagnósticos. M erced a sus propiedades m ag n ética s y la r a y a n e g ra suele id en tificarse con facilidad y d istin g u irse d e los m in e ra le s p arecid o s (la h e m a tita , la g o eth ita, la h a u s m a n ita . la c ro m ita , e tc .), pero no siem pre se le puede d istin g u ir d e o tra s esp e cien m in erales del grupo de la espinela, ricas en óxidos ferroso y fé rrico , com o, p o r ejem plo, la ferrocrom ita, la jaco b sita, etc. No se fu n d e al soplete. E n la llam a de oxidación se tra n s fo rm a p rim e ro en m ag h em ita (y-Fe20 3) y luego en h e m a tita , p e rd ie n d o las p ro p ied a d es m agnéticas. Con el b ó ra x y la sal d e fósforo d a u n a reacción al hierro (perla verde). C uando se halla en polvo se d isu el v e en HCl. Origen y yacim ientos. L a m ag n etita, a diferencia de la h e m a tita , se fo rm a en condiciones m ás re d u cto ras y se e n c u e n tra en y a c i m ien to s y ro cas d e los tip o s genéticos m ás d istin to s. 1. E n tre rocas magmáticos suele observarse b ajo la fo rm a d e im p reg n acio n es. Y acim ientos m agm áticos de tita n o m a g n e tita su e len e n c o n tra rse en aglom eraciones irregulares y filones en ligazón g e n é tic a con rocas básicas (gabbro). 2. Se o b se rv a en can tid ad es insignificantes en m u ch as 'pegma tita s en p arag én esis con la b io tita , el esfeno, el a p a tito y o tro s m inerales. 3. Kn las form aciones metasomáticas de contacto d e se m p e ñ a con fre c u e n c ia un papel bien im p o rta n te a c o m p a ñ a d a d e g ra n a te s, p iro x en o s, cloritos, sulfuros, calcita y o tro s m inerales. Se conocen g ra n d e s y ac im ien to s form ados en co n tacto s d e calizas con g ra n a te s y sien itas. 4. C om o co n c o m itan te, la m ag n etita se e n c u e n tra en y a c im ie n to s hidrotermales, principalm ente asociada a sulfuros (p irro tita , p irita , ca lc o p irita , etc.). R e lativ am en te ra ra s veces c o n sititu y e y a c im ie n to s propios asociada a sulfuros, a p a tito s y o tro s m in e ra les. L o s y ac im ien to s m ás im p o rtan tes soviéticos de ese tip o se e n c u e n tra n en la com arca siberiana de A ngará — Ilim . Si. E n las condiciones ezógcnas, la m a g n e tita sólo p u ed e fo r m a rs e en casos excepcionales. L a presencia de granos do m a g n e tita e n el lim o m a rítim o contem poráneo no es ún icam en te ol re su lta d o d e su a c a rre o con los m ateriales clásticos por las ag u as desd e la t i e r r a firm e , sino, según se cree, p ro d u cto do la form ación re cien te a c u e n ta do los hidróxidos de hierro bajo el efecto re d u c to r de las s u utttn c ia s o rg á n ic a s que se descom ponen. 6. J£n el caso d e metam orfismo regional, la m a g n e tita , lo m ism o q u e la h e m a tita , su rg e com o consecuencia de la d e sh id ra ta c ió n de lo s h i d r ó x i d o s d e h ierro form ados en las rocas sed im en tario s en los 316
procesos exógenos, pero en condiciones de reducción (en caso de escasez de oxígeno). A este género de form aciones p erte n ece n m uchos depósitos, b a sta n te grandes, de h e n m tita s y m ag n e tita s, situ ad o s e n tre capas de sedim entos m etam orfi/.ados. E n la zo n a de oxidación es un m ineral re la tiv a m e n te estab le. E n el proceso de destrucción m ecánica de las rocas, la m a g n e tita , al liberarse de sus concom itantes, se pasa a ios alu v io n es. Bu los residuos negros que quedan después del lavado do las a re n a s a u r í feras, la m a g n e tita es el com ponente principal. E n el proceso de m eteorización se som eto d ifíc ilm e n te a la h id ratació n , es decir, a la transform ación en h id ró x id o s d e h ierro. E ste proceso ocurre ra ras veces y en proporciones re la tiv a m e n te pequeñas. L a m artitizació n (form ación de pseudom orfosis d e h e m a tita en cam bio de la m ag n etita) se observa en las zonas de clim a cálido. L a m artitizac ió n local de la m ag n etita tiene lu g ar ta m b ié n en los y acim ientos hidroterm ales y m etam orfizados sin la m en o r relación con los procesos exógenos. D e los num erosos yacim ientos en territo rio soviético no m encio narem os m ás que unos cuantos: 1. E n tre los yacim ientos m agm áticos fig u ra el do /\ ti.sinsk. do tita n o m a g n e tita con elevado contenido d e v an a d io (en los U rales, a 18 km al n o rte de Z latoúst). El yacim iento ostá rep resen t a d o p o r filones de m enas continuas situ ad as en tre rocas g ab b ro id o s m otam órfizadas. L a m ag n etita va aquí estre ch am en te u n id a a la lim o n ita y la clorita. 2. U n ejem plo de yacim iento metiusomático tic c o n ta c to nos ofrece el m onte M agnitnaia (Urales del Sur). -Potentes d ep ó sito s de m a g n e tita se disponen entre g ran ates, p iro x e n o -g ra n a to s y otros sk arn , form ados bajo el influjo do las em anaciones dol m ag m a granítico sobre las calizas. E n ciertos sectores de los d ep ó sito s do m enas, la m ag n etita va asociada a la h e m a tita p rim a ria . Las m enas que se hallan más bajo que la zo n a d e o x idación co n tien e n im pregnaciones de sulfuros (pirita, algum is voces ca lc o p irita , galena, etc.). E n tre dichos yacim ientos se cu en tan , en los U rales: el m onto Vysóknia (cerca do Ni/.hni Tuguil), en m onto lUaijodnli (on el d istrito de K iivshinski), el grupo de y ac im ien to s de la región do K ustniini, así como Dashkcxán (R epública S o cialista S o v ié tic a de A zerbaidzhán), etc. .‘5. Kl im portantísim o yacim iento do K rivoi Hoy (U c ran ia ) per tenece a los yacim ientos sedim entarios do mclainorfoni» rajionul. Km las cuarcitas ferrosas pizarrosas, las m enas c o n tin u a s d o 'h ierro oslan representadas tam bién por depósitos coliim tiares on form a de Jen tí; en su sección tran sv ersal que so in te rn a a considerable profundidad. Son de génesis análoga los y ac im ien to s: la anow ulia Hitignéticu :n 7
de K u r s k (al su re ste de K u rsk ), las m a g n e tita s y h e m a t i t a s d el K a z a js tó n C e n tra l, etc. E n tr e los y ac im ien to s e x tra n je ro s m en cio n a rem o s el i m p o r t a n t e d e p ó s ito d e K iru n a va a ra y Luossavaara en S u ecia, e n f o r m a d e p o te n te s filones e n tre com plejos m e ta m ó rfic o s; la m a g n e t i t a v a a s o c ia d a a q u í al a p a tito . Los enorm es y a c im ie n to s d e m a g n e tita s y h e m a tita s de E E .U U . se h allan en la z o n a d el Lago S u p e r io r e n tr e an tiq u ísim o s esquistos m etam órficos, en L a b r a d o r (T e rra n o v a), etc. Importancia práctica. L as m ag n etitas, q u e c o n fr e c u e n c ia c o n tie n e n h a s ta el 6 0% de F e, son u n a im p o rta n tís im a m a te r ia p rim a para la o b ten ció n d e hierro fundido y acero. C o n s id é ra n s e im p u re zas d a ñ in a s de las m enas el fósforo, cuyo c o n te n id o , si se e m p le a el m éto d o d e fundición de B essem er, no d eb e p a s a r d e l 0 ,0 5 % (p a ra o b te n e r m etal de calidad, no debe h a b e r m á s d e l 0 ,0 3 % ), y el a z u fre , cu y o co ntenido no p u ed e exceder d e l 1 ,5 % . A l fu n d irs e las m en as p o r el m étodo T hom as, do n d e el fósforo se p a s a a la esc o ria , el c o n ten id o de dicho elem ento no d eb e s e r in fe rio r a l 0 ,6 1 % n i su p erio r al 1,50% . L a escoria fo sfa ta d a q u e se o b tie n e e n e s te caso se d en o m in a escoria T hom as y se em p lea com o f e r tiliz a n te . E n el proceso d e fundición de las tita n o m a g n e tita s se e x tr a e v a n a d io d e las escorias p a ra em plearlo en la fa b ric a c ió n d e a c e ro s d e a l t a ca lid ad . E l pentóxido d e v an ad io se e m p le a e n la i n d u s t r i a q u ím ica, así com o en calidad d e co lo ran te en la c e rá m ic a y co n o tro s fin es. ESPINELAS CKOMIFERAS con fó rm u la c o m ú n (M g, F e ) (C r, Al, F e )20 4. T o d as las especies m inerales p e rte n e c ie n te s a e s te g ru p o se e n c u e n tra n en Ja n a tu ra le z a en iguales c o n d ic io n e s y se p arece n ta n to las unas a las o tra s p o r su s c a ra c te re s e x te rio re s q u e , p rá c tic a m e n te , sin el análisis quím ico no se p u e d e n d is tin g u ir las d e d iferen te com posición. E n la p rá c tic a m in e ra to d a s se d e n o m in a n sim plem ente «cromitas*. P o r su co m p o sició n se d is tin g u e n las sig u ien tes especies m inerales m ás i m p o r ta n te s : la crom ita p ro p ia m e n te d ic h a FeC r20 4 (se e n c u e n tra e n los m e te o rito s , sie n d o m u y r a r a en la corteza terrestre), marjnocromita (Mg, F e ) C r20 4, alum ocrom itu, Fe(C r,A l)20 4 y cromopicotila (M g,Fe) (C r,A l)20 4. L a c r o m ita fue d esc u b ie rta por vez p rim e ra p o r el a c a d é m ic o T . L o w itz en 1797. Com posición química. El con ten id o de C r2Os en las esp in e la s c ro m ífe ra s m ás com unes v a ría en in terv alo s b a s ta n te a m p lio s : del 18 a l 6 2 % ; F eO , d e 0 al 1 8 % ; MgO, del 6 al 1 6 % ; AI20 3, del 0 a! 3 3 % ; F e 20 3, del 2 al 30% . A dem ás, com o m ezclas iso m o rfa s se p r e s e n t a a v e c e s: T iO a, h a sta el 2 % ; V2Oa, h a s ta el 0 ,2 % ; M nO , h a s t a el 1 % ; Z nO , unos cuantos p o r cien to ; N iO , h a s ta u n a s d é c i m a s d el u n o p o r c ie n to ; CoO, h a sta u n as centésim a» d el u n o p o r c ie n to .
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C ristaliza en el sistem a cúbico; c. s. h e x a o c ta é d ric a 3L*4LlüI,~ 9PC. a0 = 8,305. L a estru ctu ra cristalina es a n á lo g a a la d e la espinela. A specto de los cristales. Se en c u e n tra n en fo rm a d e p e q u e ños cristales octaédricos. Lo m ás com ún es e n c o n tr a r g ra n o s arred o n d ead o s o de fo rm a irreg u lar y en m asas g ra n u la re s c o n ti nuas. E l color es negro. E n las secciones delgadas son s e m itra n s p a ren tes o traslu ce n un color rojo denso o rojo m a rró n . U n ic a m e n te las especies ricas en FeO y F e 20 3 son to ta lm e n te o p ac as. L a ra y a es p ard a, el brillo, m etálico. N = 2,07 —2,16 (d e te rm in a c io n e s aisladas). D u reza 5,5 — 7,5. Clivaje no tienen. Peso específico 4,0 —4,8. Otras propiedades. L as espinelas crom íferas que c o n tie n e n FeO y F e 20 3 acu san débiles propiedades m agnéticas. L as v a rie d a d e s ricas en estos com ponentes y pobres en Cr20 3 son m u v m a g n é t icas. C aracteres diagnósticos. Los rasgos d istin tiv o s co m u n es de las espinelas crom íferas son el color negro, la ra y a p a rd a , la e le v a d a d u reza y la reacción al cromo. E sto s m inerales se e n c u e n tra n con ta n ta co n stan cia en las rocas u ltrabásicas (d u n itas, p e rid o tita s y serp en tin itas) que se puede identificarlos casi in fa lib le m e n te p o r los m encionados caracteres físicos. No se funden al soplete. L a perla de bórax o de sal d e fósforo en estad o frío es verde esm eralda (reacción al crom o). No so d isu e l ven en los ácidos. Origen y yacim ientos. L as espinelas crom íferas se e n c u e n tra n casi exclu siv am en te en rocas ultrab ásicas m agm áticos ta n t o en im pregnaciones como en grandes concentraciones en nidos, len tes o colum nas. Suelen ir asociados a ellas la se rp e n tin a (hidrosilicato de M g y Fe), de color verdusco, el olivino (Mg, F e )2SiO.(, los cloritos crom íferos, a veces g ran ates con crom o, d e color v erd e esm eralda, etc. E n m acizos de rocas u ltrab á sic as g u a rd a n re la ción p arag en é tic a con ellas los m inerales del g ru p o del p la tin o y del osm iridio. E n la zona de m eteorización, las espinelas cro m íferas son es tables quím icam ente. U nicam ente en las condiciones d e u n clim a cálido se oxidan y se destruyen. E n la URSS, la m ayoría ab so lu ta do los y ac im ien to s do d ich as m enas se en cu en tra on los Urales. Son los y ac im ien to s d e Don«k o K em pirsaisk (región do A ktiubinsk) de cro m itas de a lta calid ad en , la pen d ien te oriental de la p arto m ás m eridional do los U rales. Otro yacim iento famoso, el de Sarán, so halla en I on U rales del N orte (a seis km de la-estación do Hiser), re p re se n ta d o por g ra n des filones casi verticales de crom itas d e calid ad re la tiv a m e n te b aja (con gran contenido do hierro). Se conocen pequeños y a c i mientos en la T ian scaucasia: el do Shordzhinsk, el do (Juridurin.sk. etc. (en la orilla oriental del lago S eván y al su re ste de él, en la R epública Socialista Soviética do Arm onia). 310
E n tre los yacim ientos ex tranjeros cabe m en cio n a r los de cro m ita s d e R h o d esia (Africa Sudoriental), Nueva Caledonia. Turquía, C u b a , etc. Im p o rtan c ia práctica. Las crom itas son la ú n ica m a te ria prim a e m p le a d a p a ra la obtención de ferrocrom o, usado com o adición en la fu n dición de aceros especiales de a lta calidad al crom o y al crom oníquel. A dem ás, en la in d u stria del m etal tien e en o rm e im por ta n c ia el crom ado, es decir, el revestim iento con u n a d elg ad a capa d e crom o m etálico de los distintos artículos de m e ta l p a r a ev itar la corrosión. C ierta p a rte de las crom itas tiene aplicación en la in d u s tria quím ica, en la fabricación de d istin ta s p in tu ra s esta bles, en la in d u stria de curtidos y en la fabricación de p rep arad o s q uím icos (dicrom atos, etc.). Las m enas de b a ja calid ad , p obres en C r20 3 y ricas en FeO y F e20 3, se em plean ta m b ié n en la fa b ric a ción d e ladrillos refractarios. HAUSMANITA - MnMn20 4. Composición quím ica. MnO, 6 2 ,0 % ; M n 0 2, 38,0% (Mn, 72,0%). C ontiene asim ism o FeO y F e 20 3. C ristaliza en el sistem a te tra g o n a l; c.s. d itetrag o n a l-b ip iram id a l L H Í^ ñ P C . G .e. 74 amd {D{\). a0 = 5,75; c0 = 9,42. L a estru c tu ra c rista lin a es la m ism a que la de la espinela, a p esa r d e q u e el m ine ral p erte n ece al sistem a tetragonal. Suele e s ta r p ro p a g a d o en fo rm a d e agregados granulares. Los cristales sólo se en c u e n tra n en las cavidades. E l aspecto de los cristales se asem eja al o ctaédrico (fig. 155). E l ángulo (001) : (011) = 58°57' (en el o c ta e d ro reg u la r = 54°44'8"). Las maclas son frecuentes según (112). Son m uy c a ra c te rístic a s las m aclas polisintéticas observadas en las seccio nes p u lim e n ta d a s e n tre nicoles cruzados a la luz refleja. El color de la h ausm anita es negro. L a ra y a es m a rró n o p ard a ro jiz a . El brillo en los cristales no oxidados es a d a m a n tin o fuerte o sem im etálico . D u re z a 5. F rágil. Clivaje b astan te perfecto según {001}. Peso especifico 4,7 —4,9. No es m agnética. C aracteres diagnósticos. En los agregados g ra n u la res resu lta d ifícil d istin g u irla de los dem ás minerales de m anganeso sin recu r r ir a los an álisis microscópicos. Se distingue de la b ra u n ita por u n a d u reza inferior y la ra y a ev id en te m e n te rojiza. L a p iro lu sita MnO¡¡ posee ra y a negra. Los m inerales del 001 g ru p o del psilomelano poseen ra y a n eg ra o pard a-ch o colate. Se distingue de la h e m a tita p o r la d u re z a y la e s tru c tu ra de los agregados. N o se funde al soplete. L a perla d e b ó ra x en la lla m a de oxidación adquiere un color violeta. Se d isuel Fig. 156. v e en HCl, desprendiendo Cl. Cristal do Origen y yacim ientos. L a h a u sm a n ita , igual que la httuaniam a g n e tita , surge en medio m ás re d u c to r que la b rau nitu. 3 20
nita. Lo m ism o que la braunita, a la que va asociada m uchos veces, la h au sm an ita se encuentra en ciertos yacim ientos de m an ganeso metasomáticos de contacto e hidrotermales. En estrecha paragénesis con ella suelen encontrarse m inerales ricos on óxido do m anganeso M nO: tefro ita (M n,S¡04), m anganosita (MnO). rodocrosita (MnCOj), g ran ates m ánganosos, etc. E ntro los m inórales no m etálicos los m ás frecuentes son la barita, y no el cuarzo, al que se asocian p or lo com ún la b rau n ita v los silicatos m anganioos (rodonita, b u stam ita). L a h a u sm an ita se encuentra en m asas considerables, ju n to con la b ra u n ita , a veces con la jacobsita. la m a g n etita y o tro s óxidos anhidros de Mn y Fe, en yacim ientos sedim entarios m etam orfizados de m anganeso. E n las condiciones de m etam orfism o regional d éb il, la h au sm a n ita se form a en el proceso de d e sh id ra ta ció n d e los hidróxidos de m anganeso, así como en el proceso de reducción do la p iro lu sita y la b ra u n ita . Se han establecido pseudom orfosis de h au sm an ita en su stitución de la braunita. E n los y acim ientos de m anganeso de la URSS, la h a u sm a n ita fig u ra com o uno de los com ponentes principales en los m inerales del y acim ien to hid roterm al de Sapalsk, e n tre calizas m arm o riz ad n s (cerca de N izhni Taguil). E n las m enas se o bservan, ad e m á s, la b ra u n ita , la m a g n etita (probablem ente m anganífera), la h e m a tita . la rodocrosita, sulfuros de Fe, cloritas ferrosas y o tro s m inerales. E n el K a z a js tá n C entral, la h au sm an ita se lia e n c o n tra d o en tro lae m enas del y acim iento sedim entario m etam o rfiz ad o d e K aradzhal asociada a la b rau n ita. E n el ex tra n jero , la h au sm an ita se e n c u e n tra m ás o m onos on las m ism as agrupaciones paragenéticas de m ineralos en los y a c i m ientos p n eu m ato líticos de contacto de N ord m a rk. y Longha/tn (Suecia), en los filones de Ilfeld de H arz (A lem ania), etc. Im p o rtan c ia práctica. Las h au sm an itas, lo m ism o que las brau nitas, tien en aplicación en la siderurgia, en la fundición d e forrom anganeso o como adición a la m ezcla de fundición do hierros (según sea la riq u eza do las monas on m anganeso). GAHNITA - ZnAl,,04. ZnO, 44,3% ; A],,03, 55,7% . Im p u re z a s: MgO, FeO , MnO, F e 20 3. Cristaliza, en el sistem a cúbico; o. s. h o x ao o taéd rica. «0 = 8,0(>2. El aspecto de los cristales es el m ism o que el de la espinela. Se e n c u e n tra tam b ién en dodecaedros róm bicos y cubos deform ados. Algunos cristales llegan a ten er gran d es dim ensiones. Las m aclas se form an con arreglo a la ley do la espinela, seg ú n (111). El color do la g a h n ita es verde oscuro, v erd e grisáceo a vordo negro. L a raya es gris. L a g a h n ita es tra n slú c id a . El brillo es v i treo. N ^ 1 ,7 8 -1 ,8 2 . Dureza 7,5 —8. Frágil. Clivaje confuso según {111}. I'ono ospecífi2 '
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c o 4 ,0 —4,6. Se parece a m uchos o tro s m inerales del g ru p o de la e s p in e la . C aracteres diagnósticos. L a g ah n ita sólo p u ed e id e n tific a rs e por el e le v a d o peso específico, el índice de refracción y la p arag én esis c o n los m in erales de zinc, pero es im posible d e m o s tra rlo sin el s o p le te y los análisis quím icos. N o se fu n d e al soplete. Al carbón con c a rb o n a to d e sodio d a u n a e flo re sc e n c ia d e ZnO. No se d e ja a ta c a r p o r los ácid o s y los álcalis. Origen y yacimientos. Se en cu en tra re la tiv a m e n te ra ra s veces entre c ie rta s p e g m a tita s y en yacim ientos m e ta so m á tic o s de c o n ta c to e n tre calizas m arm orizadas, ju n to con o tro s m inerales del m ism o origen, com prendidos los zincíferos. A lgunos hallazgos pertenecen a rocas m uy m o d ificad a s, com o, p o r ejem p lo , a las p izarras de talco. E n la U R SS, la g ah n ita se ha enco n trad o en A lty n -T a u (al n o re s te de la R ep ú b lica Socialista Soviética A u tó n o m a d e K a ra K a lp a q u ia ), en U crania, en las p eg m atitas del lito ra l o ccid en tal d e A zov, etc. Se h a o b servado en cantidades considerables e n el fam oso y a c im ie n to de F ra n klin de New Jerse y (EE.UU.), in te re sa n te p o r la parag én esis de los m inerales de m anganeso y d e zinc, aso c ia d a a la zin cita, la franklinita, etc. Cerca del y a c im ie n to de F a lú n (Suecia), la g a h n ita se h a encontrado en p iz a rra s d e talco. T a m b ié n se e n c u e n tra en los aluviones d iam an tífero s d el B rasil. FRANKLINITA — (Zn, Mn) F e20 4. C ristaliza en el siste m a c ú b ico . A veces contiene tam bién FeO y M n20 3. P o r su s p ro p ie d a d e s físicas se parece en m uchos aspectos a la m a g n e tita . O paca. R a y a p a r d a rojiza. L igeram ente m agnética. P eso específico 5,07 — 5,22. N = 2,36. N o se funde. Con bórax d a a la lla m a o x id a n te u n v id rio v io leta rojizo (reacción al m anganeso). A l c a rb ó n con c a rb o n a to d e sodio form a u n a eflorescencia de ZnO . S oluble en H C l, d e sp re n d e cloro en cano de contener Mn2Oa. S e e n c u e n tra en cantidades considerables en el conocido y a c im ie n to m etasom ático de contacto (?) d e F ra n k lin -F u rn a c e d e N ew J e rse y (E E .U U .). Asociados a ella se o b se rv a n en las c a liz a s c rista lin a s: la zincita, la w illem ita (ZnaSiO*), la calcita, co n m en o s frecuencia la gahnita, la axinita, los silicatos d e m a n g a n eso , el a p a t ’to y otros minerales. CRISOBERILO — BeAl._¡04. Del griego «crisos», oro. V a ried ad : a leja n d rita , d e color verde esm eralda; al exam inarse a la luz de u n a lá m p a r a eléctrica, adquiere un color violeta-rojo. C om posición quim ica. BeO, 19,8% ; A120 8, 80,2% . S iem pre t ie n e im p u re z a s : F e 2Os (3,5 —6% ), a veces T iO z (h a sta el 3 % ) y C r2Os ( h a s ta el 0,4% ), a lo que se debe la coloración v erd e e s m e r a ld a d e la alejandrita. 322
r
F ig . 156. C ris ta l p se u d o h o x a g o n a l d e c riso b e rilo : c{001}, o { l l l } , ?n{110), 6{010},
n
{121},
a {021}, r
F ig . 157. M a c la s c íc lic o s so g ú n (130) c o n e s t r ía s e n la s c o ra s
{001}.
{031}.
C ristaliza en el siste m a ró m b ic o ; c. s. ro m b o -b ip ira m id a l 3 £ 23PC. G. e. P m n b . a0 = 5,47; b0 = 9,39; c0 = 4,42. E s tr u c tu r a c rista lin a . Y a E . F ió d o ro v , a] c re a r la clasificación d e los c ris ta le s p o r las fo rm a s e x te rio re s, d e te rm in ó q u e el criso b e rilo , p o r su e s tru c tu r a , d e b ía ser id é n tic o a los m in erales d el g ru p o del o liv in o . L as in v estig a c io n e s ro e n tg e n o m é tric a s c o n firm a n to ta lm e n te su s c o n c lu sio n es: la disposición d e los iones en la c é lu la e le m o n ta l es e n te ra m e n te a n á lo g a a la q u e posee la f o r s te rita (M g2S i0 4). L o s io n es d e o x íg en o se d isp o n en , d e hecho, seg ú n el p rin c ip io d e l e m p a q u e ta m ie n to m ás d en so h e x a g o n a l; los io n es d e b erilio , lo m ism o q u e los d e silicio en la fo rste rita , e s tá n ro d e a d o s p o r c u a tr o oxígenos, y los d e alu m in io , p o r seis. L os c rista le s so n d e a s p e c to co lu m n a r g ru eso , a veces p rism á tic o larg o o c o rto . E l e m p a q u e ta m ie n to m á s d en so , p ró x im o al h e x a g o n a l, d e io n es re c to re s d e o x íg en o c o n d ic io n a la ra z ó n p se u d o h e x a g o n a l d e los eje s a y b, p o r lo c u a l los c rista le s p re s e n ta n con fre c u e n c ia u n a s p e c to p se u d o h e x a g o n a l (fig. 156) p o r su s á n g u lo s y d e s a rro llo d e las caras. E llo r e s a lta con p a r tic u la r fu e rz a (fig. 157) e n la s m a c la s cíclicas s e g ú n (030), c a ra c te rís tic a s p a r a la a le ja n d r ita . E n las c a ra s (001) se o b s e rv a a m e n u d o u n e s tria d o p a ra lo lo al e je o, p o r el cu a l r e s u lta fácil id e n tific a r la co n creció n cíclica d e los in d i v id u o s (fig. 157). E l criso b erilo no se h a e n c o n tr a d o h a s t a h o y d ía en m a sa s g ra n u la re s c o n tin u a s. P o r lo co m ú n , el color del criso b erilo es a m a r illo a a m a rillo v erd u sco , ra ra s v eces es incoloro. U n ic a m e n te la v a r ie d a d cro m ífe ra (a le ja n d rita ) tie n e u n a coloración v e rd e e s m e r a ld a y ro ja v io le ta c u a n d o es e x a m in a d a a la luz e lé c tric a . E l brillo os v itre o , g raso e n la fr a c tu ra . N g = 1,753, N m , = 1,747 y Ñ p = 1,744. D u re z a 8,5. F rá g il. C livaje d e fin id o se g ú n {110} e im p e rfe c to según {001} y {010}. L a f r a c tu r a es c o n c o id e a . P oro específico 3 ,5 0 - 3 ,8 4 . C aracteres d iagnósticos. Se e n c u e n tr a só lo e n c rista le s m u y c a ra c te rístic o s p o r su fo rm a , e s e n c ia lm e n te d i s t in t a del b erilo p o r s u d u re z a y coloración. N o se fu n d e al so p le te ni se d isu e lv o e n los á c id o s. U n ic a m e n te se d esc o m p o n e al fu n d ir su p o lv o c o n K O H o K H S 0 4. L a ale a c ió n
h u m ed ecid a con nitrato de cobalto, al calcin arse, d a u n a in ten sa colo ra ció n azul característica. Origen y yacim ientos. Este^m ineral, r e la tiv a m e n te raro, su ele esta r propagado entre pegmatitas o form acion es pn eum atolíticas de contacto en la frontera de esquistos con rocas g r a n ític a s in tru si vas. Es m u y esta b le en la zona de oxid ación . Se e n c u e n tr a en a lu v io n e s, a veces en form a de cantos rodados. A lg u n o s ejem p la res d e cristales de alejandrita llegan, a veces, a te n e r v a rio s c e n tí m etros d e diám etro. El grupo m ás n otab le de los 22 cristales gran d es y d e p eq u e ñ a s concreciones cíclicas de alejandrita se en cu en tra en el M useo de M ineralogía de la A cadem ia de Ciencias d e la U R S S . E l criso berilo su ele observarse asociado a la esm erald a, lo s fe ld e sp a to s, el a p a tito y otros minerales de esq u istos de m ica, d e c lo r ito s y de ta lco, h ab itu alm en te en los bordes de con tacto de las p e g m a tita s graníticas. E ntre los y acim ien tos extranjeros señ alarem os lo s d e M in a s Geraits (B rasil), donde el crisoberilo asociado al to p a c io , al cristal d e roca, a la espinela, al granate, a la turm alina, e tc ., se en c u e n tr a en filo n es p eg m a títicos entre gneis y esq u istos m ico so s, a sí com o en alu v io n es de las islas de Ceylán y Madagascar. Im portancia práctica. L as variedades tra n sp a ren tes de h erm osa coloración se em plean com o piedras preciosas en a r tíc u lo s de adorno. 7. (JRUI'O D E L RUTILO C o n stitu yen este grupo los com puestos d el tip o A X 2 que cristalizan en el sistem a tetragonal: los d ió x id o s d e T i, S n , Mn y P h . T iO , se conoce en la naturaleza en tres m o d ifica cio n es polim orfas con denom inaciones especiales, y M nO z se co n o ce en d os m odificaciones, com o m ínimo. Según ciertos d a to s, ta m b ién el co m p u esto S n 0 2 es dimorfo. T od os los m inerales principales de dicho gru p o n o g u ard an relación paragen ética y se forman en d istin ta s co n d ic io n e s. E l d ió x id o de estañ o se encuentra, en parte, en co n d ic io n e s an á lo g a s a la« que requiere el TiO a para formarse, pero en lo fu n d a m e n ta l se p o rta de m odo especial en los procesos geo ló g ico s. M nO a y P b Ú 2 s e co n stitu y en en condiciones co m p leta m en te d is tin ta s , casi ex c lu siv a m e n te en procesos exógenos de m ineralogénesi.s. U n a particularidad notable de la com p osición q u ím ic a del r u tilo (co m o tam bién de la brooquita y la a n a ta sa ) c o n sisto en q u e p u e d e con ten er com o m ezcla isom orfa N b 5+ y T a 5+, fiero en u n ió n d e F e 2+. L a fó r m u la quím ica de sem ejantes varied ad es se exp rena de la s ig u ie n te m anera: Ti3_ 3^ N b 2x Fe'*Oc. D e d ic h a fó r m u la se in fie r e q u e d o s iones N b5+ y uno de F e2+ p u ed en s u stitu ir tren 324
iones T i4+ m an ten ién d o se Ja carg a general d e los iones q u e se su stitu y e n . D ad o que las dim ensiones de los ra d io s d e to d o s esto s iones son m ás o m enos del m ism o orden (v. fig. 142), la e s tru c tu r a cristalin a del m ineral es siem pre del m ism o tip o . U n ic a m e n te sus proporciones crecerán algo en consonancia con las d im en sio n es de los radios iónicos de N b 5+ . T a5+ y F e 2+ (o M n2+). Así, las v aried ad es del ru tilo son m ezclas isom orfas de TiO«- m e jo r d icho de T i30 6, con F e - N b 20 G o F e •• T a» 0 # (es decir, m in era le s d e n o m inados m o sita y tap io lita ), que cristalizan on la m ism a e s tr u c tu ra que el rutilo. C abe s e ñ a la r que los com puestos F e N b 2O0 y F c T a 20 B son dim orfos y cristalizan ta n to en el siste m a te tra g o n a l com o ró m bico. L a e s tru c tu ra c rista lin a de la m odificación ró m b ic a (colom b ita y ta n ta lita ) es tam b ién an álo g a a la m odificación ró m b ic a de T i 0 2 (b ro o q u ita). ’
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RUTILO — T í 0 2. L a denom inación procede de la p a la b ra la tin a «rutilus», rojizo. E s la m odificación m ás e sta b le do T i()a ta n to a te m p e ra tu ra s a lta s com o bajas. Composición quím ica. T i, 6 0 % . Los análisis quím icos m u e s tra n la p resen cia d e o tro s elem en to s: F e (b iv ale n te o triv a le n te ) , a veces S n4+ (h a s ta el 1,5% ), ra ra s veces C r3+, V:,+ y alg u n o s m ás. L a v a rie d a d ric a en F e T iü 3 (en fo rm a de disolución só lid a) se den o m in a nigrina. C ristaliza en el sistem a te tr a g o n a l; c. s. d íte tra g o n a l-b ip ira in id a l L 44L 25PC. G. e. P 4 jm nni a0 = 4,58; c0 = 2,95. L a e s tru c tu ra cristalin a, p o r ser típ ica, se re p re se n ta en la fig. 158. La d is tin g u en ciertas p artic u la rid ad es. M ientras en la e s tr u c tu r a c ris ta lin a del corindón las ho jas de d en sid ad m á x im a do los iones de oxígeno se disponen p e rp e n d ie u la rm e n te al eje te rn a rio , y en la e s tru c tu ra del tip o de la espinela p a ra le la m e n te n las caras del o ctae d ro (es decir, ta m b ié n p e rp e n d ie u la rm e n te a los ejes tern a rio s), en la e s tru c tu ra c rista lin a del tip o del ru tilo , como h a d em o strad o N. B elov, las direcciones d e la m á x im a d ensidad (en fo rm a de colum nas) son p a ralelas al eje p rin c ip a l (cu aternario) de los cristales de rutilo. C ad a ion Ti se ve ro d e a d o por seis oxígenos dispuestos en los án g u lo s del o c ta e d ro casi regula]’. T ales o ctaed ro s en la e s tru c tu ra c ris ta lin a del ru tilo so ex tien d en a lo largo del eje c en fo rm a do c o lu m n a s re c tilín e a s (fig. 158 —B), lo que condiciona el asp e cto a c ic u la r o b a c ila r do los cristales con los planos do clivaje p aralelo» a la lo n g itu d de los in dividuos. lOs sin to m á tic o que on la e s tr u c tu r a del ru tilo , a d iferencia do o tra s m odificaciones do T i()2, c a d a o c ta e d ro de TiO„ te n g a dos arista s com unes con los o c ta e d ro s vecinos (l'ig. 158 —B). JOn v is ta de (pie las co lu m n as d e los oxígenos den sam ente e m p a q u e ta d o s y e x ten d id o s a lo largo del ojo c u á d ru p le dol ru tilo resp o n d en , do hecho, a u n a d e las tre s d irec cio n es posi* 325
T
F ig . 168. E s t r u c t u r a c ris ta lin a del ru tilo . A — c e n tro s de los iones (loa circuios negros representan el titan io ¡ los huecos, el oxigeno), e n la d irecció n v ertical se disponen tre s células elem entales del ru tilo ; B - octaed ro s de T IO , (c o lu m n a c e n tra l); los iones de tita n io se disponen d entro de los o c ta e d ro s; C - v ista g e n e ra l d e la e s tru c tu r a d isp u e sta a lo largo de un eje cu atern ario v ertical.
b le s en el p la n o d e la den sid ad m áxim a del e m p aq u e hexagonal, n o es fo r tu ito q u e en los m inerales del grupo del ru tilo ten g am o s fo r m a s d e m acla s y concreciones cíclicas en codo (fig. 160), con á n g u lo d e ce rca de los 120° (es decir, en co n so n an cia con las d ire c c io n e s d e la red hexagonal e n tre los individuos). P o r esta v ía p u e d e n a p a re c e r incluso m aclas cíclicas con asp e cto pseudoh e x a g o n a l. L a m ism a circu n stan cia co n stitu y e la b a se d e las c o n c re c io n e s reg u lares (bajo u n ángulo de 120°) d e delgadísim as a g u ja s o c rista le s prism áticos de ru tilo en p inacoide b a sa l {0001} d e l a h e m a tita (v. fig. 148), de la m ica y de o tro s m inerales cuyas -caras e s tá n re p re se n ta d a s p o r planos d e e m p a q u e ta m ie n to de m á x im a d e n s id a d d e oxígeno. E l aspecto de los cristales del ru tilo es s u m a m e n te c a ra c te rístic o : prism ático, colum nas, h a s ta acicu la r. L a s fo rm a s h a b itu a le s son: {100}, {110}, {101}, {111}, ra ra s v e c e s (0 0 1 ). E s fre c u e n te u n estriado a lo largo del eje p rin c ip a l c. L a s fo rm a s típ ic a s d e los cristales e stán re p resen ta d as en la fig.
ni too
tío
Fig. 169. Cristales de rutilo. 326
159. Son m u y frecuentes las m aclas en codo (fig. 160) con p lan o d e concreción (011). L as concreciones p la n a s re tic u la re s d e m aclas de ru tilo acicular se den o m in an sa g e n ita . C om o se h a señalado y a, se en c u en tran concreciones re g u la res d e peq u eñ o s cristales de ru tilo con cristales de h e m a tita , con la p a rtic u la rid a d de que el eje cu atern ario del ru tilo coincide con u n o d e los ejes binarios horizontales de la h e m atita. Los c rista le s acicu lares cap ilares de ru tilo se observan, av eces, en fo rm a d e ra m o s in clu id o s en cristales tra n sp a re n te s de cuarzo. E l color del ru tilo suele ser am arillo oscuro, p a rd o , ro jo y negro (nigrina). L as variedades incoloras o de coloración p á lid a son ex cep cionalm ente raras. L a ra y a es a m a rilla o p a r d a c lara. E l brillo es de ad a m a n tin o a m etálico (en las v a rie d a d e s n eg ras opacas). N g = 2,903, y N m = 2,616. D ureza 6. F rágil. Clivaje bueno según {110} y m e d ia n o seg ú n {100}. Peso específico 4,2 —4,3. C aracteres diagnósticos. Son m uy c a rac te rístic o s los c rista le s tetra g o n ales de aspecto prism ático y las m aclas en codo. P u e d e confundirse con los m inerales siguientes: el circón (Z rS iO J d o ta d o de d u re z a m ás elev ada (7 —8), y la c a site rita (S n 0 2), q u e se d is tin g u e p o r su elevado peso específico. Los cristales ca p ila res d e ru tilo p u ed en confundirse, a veces, con la tu rm a lin a , la cu a l se d istin g u e p o r las co n stan tes ópticas. No se fu n d e ni cam bia al soplete. N o se disu elv e en los ác id o s. Con la sal d e fósforo reacciona al tita n io (en la lla m a re d u c to ra , el v id rio ad q u iere u n a coloración violeta). O rigen y yacim ientos. E n la n a tu ra le z a , el ru tilo se fo rm a en d iferen tes condiciones. R a ra s veces se o b se rv a com o c o m p o n e n te d e rocas eruptivas (sienitas, con m enos frecu e n o ia g ra n ito s). E n p eq u eñ as ca n tid ad es se e n c u e n tra e n tro pegm atitas y e n cie r to s y acim ien to s hidrotermales asociado al cu a rzo , los m in era le s d e tita n io y h ierro (ilm enita, ilm en o ru tilo , h e m a tita , m a g n e tita ), a veces al corindón, los silicatos y o tro s m in erales. Se conocen raro s hallazgos de ru tilo com o recien te fo rm a c ió n on los p ro d u c to s exógenos de la descom posición de los m in erales do tita n io , do vez en cuando e n tre rocas sed im en taria s y en y a c im ie n to s d e b a u x ita . Sin em bargo, se fo rm a con m u ch a m ás fre c u e n c ia en p rocesos metamórficos com o consecuencia de la inodifioaoión d e m in erales tita n ífero s, sep arán dose en fo rm a do g ra n o s e n los gneis, esq u isto s m icáceos, an fibolitos y o tra s rocas. Son m u y in tere sa n tes sus cristale s eap ilaro s y acioulares on los filones de tipo alpino, m u ch as veces in cluidos en cristale s do roca y h e m a tita ; se o b serv a con fre c u e n c ia en c o m p a ñ ía do la b ro o q u ita y la a n a ta sa . E n la zo n a de oxidación es q u ím ic a m e n te esta b le y suole en c o n trarse en aluviones b ajo la fo rm a do granos ro d ad o s y ca s quijo. 327
A
c)
F ig . 161. E s t r u c t u r a c ris ta lin a d e la b ro o q u ita (en fo rm a e s q u e m á tic a ). A y B — dos sectores de la estructura en proyección sobre (100); el inferior se dispone sobre cl superior (los iones de oxigeno señalados con el número 50 son comunes); a la derecha se representa la estruc tu ra en la proyección sobre (001) con disposición efectiva de los iones de oxigeno y de titanio.
E n la U R S S se conoce el ru tilo en form a de g ra n d es cristales e n v a rio s y a c im ie n to s de esquistos m icáceos, en los filones d e p e g m a tita s d e los m ontes de lim en , en el y acim ien to de S em izB u g u (K a z a js tá n C entral) con el corindón y en o tro s lugares. A d e m á s , su ele ser frecuente en los aluviones, sobre to d o e n los U ra le s C en trale s. D e los y acim ien to s ex tranjeros m erecen m encionarse los de C a ro lin a del N o rte (E E .U U .), donde se en c u e n tra n ex celen tes c ris ta le s d e ru tilo d e diverso aspecto. Im p o rta n c ia práctica. Tiene aplicaciones en la fundición de fer r o ti t a n o , em p lea d o en la producción de ciertos aceros re sisten te s al g o lp e ; en la cerám ica, en calidad de colorante p a rd o ; en la r a d io té c n ic a , com o d etec to r; en la fabricación de a lb a y a ld e de t i ta n io , e tc . L as aplicaciones del tita n io m etálico se explican en la d e s c rip c ió n de la ilm enita. B R O O Q U IT A — T i0 2. C ristaliza en el sistem a róm bico; c. s. r o m b o -b ip ira m id a l 3 L 23PC. G. e .P a b c (D ^ ). a0 = 9,16; b0 = 5,44; c0 = 5,14. L a e s tr u c tu r a cristalin a está representada, en lorm a algo id eali z a d a , en la fig. 161-A en proyección sobre el plano (100) que es p la n o d e e m p a q u e hexagonal de m áxim a densidad de los iones d e o x íg e n o . E n la fig- 161-B se representan las hojas (estratos) 32 8
su p e rio re s (so b re el p la n o del d ib u jo ) d e los iones 00J _ 177 d e o x íg en o (cfr. los n ú m ero s en los círculos). Si /O se su p e rp o n e el d ib u jo in ferio r al su p e rio r se v e rá / M c la ra m e n te q u e en la dirección del eje a re s u lta u n a co m b in ac ió n d e e m p a q u e ta m ie n to s h ex a g o n al 100 \-110 y cú b ico (e m p a q u e del to p a c io ): los iones d e o x í geno «75» no se d isp o n en so b re los iones «25», \ com o c o rre sp o n d e al e m p a q u e h ex ag o n al d e \ _____ m á x im a d e n s id a d de dos cap as, sino ta l com o se i^g. k j 2 . Cristal o b s e rv a en lo s em p a q u e s cúbicos (le m á x im a d en de biooquita. sid ad . L o s io n es T i se h allan e n tre las ho jas d e iones d e o x íg en o ro d e ad o s de seis oxígenos, fo rm a n d o c a d e n ita s en zig za g d e o c ta e d ro s en c a d a e s tra to de m á x im a d e n s id a d . A d ife re n c ia d e la e s tr u c tu r a del ru tilo , estos o c ta e d ro s tie n e n c a d a u n o tres a ris ta s co m u n es. T am b ién co rresp o n d e a la e s tr u c tu r a el a s p e c to d e los c ristale s, a p la n a d o según (100) (fig. 162), con la p a r t i c u la rid a d d e q u e c u a tro ca ras del p rism a {021} p a ra le lo al e je a y los p in a c o id e s {001} fo rm a n u n hex ág o n o casi re g u la r en la sección. T a m b ié n es c a ra c te rístic o el e stria d o v e rtic a l en las c a ra s. E l co lo r d e la b ro o q u ita es d e am a rillo o p a rd o ro jo a negro. L a ra y a es d e in c o lo ra a a m a rilla g risác ea o p a rd u sc a . E l brillo es a d a m a n tin o . N g = 2,741, N m = 2,586, N p = 2,583. E n c ie rta s m u e s tra s se o b s e rv a u n a g ra n m odificación d e los ín d ices d e re fra c c ió n , d eb id o a lo cu a l c a m b ia la disp ersió n d e los ejes ó p tic o s en las d ife re n te s lo n g itu d e s d e on d a. D u re z a 5 —6. C livaje im p e rfe c to seg ú n {110}. P eso específico 3,9 —4,0 (m en o s q u e el d el ru tilo , p e ro m ás q u e cl d e la a n a ta s a ) . Al c a lc in a rs e a u m e n ta y lleg a a se r ig u al al del r u tilo (p r o b a b le m e n te d e b id o a l ca m b io d e la e s tr u c tu r a c ris ta lin a ). Y acim ien to s. L o s e x c elen tes c rista le s de b ro o q u ita se e n c u e n t r a n en la U R S S en los p lace res a u rífe ro s d e A tlia n s k (c e rc a d e M iás) y e n los filo n es d e tip o a lp in o d e v a rio s lu g a re s d e los U rales. A N A TASA — TiO„. C ristaliza en el s is te m a te t r a g o n a l ; c. s. d ite tra g o n a l-b ip ira m id a l L 44 L 25PC. G. e. lA ja m d a 0 = 3 ,7 3 ; c0 == 9,37. L a e s tr u c tu r a c ris ta lin a se d is tin g u e p o r el e m p a q u e cú b ico d e m á x im a d en sid a d d e los iones d e o x íg e n o c o n e je c u a te r n a rio v e rtic a l (fig. 163). L os n ú m e ro s d e c o o rd in a c ió n so n los m is m os q u e e n el ru tilo (6 :3 ), p ero las fo rm a s g e o m é tric a s d e la c o o r d in a c ió n e s tá n d e s v irtu a d a s . E llo se d e b e a q u e los o c ta e d ro s d e T iO 0 se c o m b in a n los u n o s con los o tro s d e m o d o q u e te n g a n c u a tro a r is ta s co m unes. L o s c rista le s p re s e n ta n u n a sp e c to c a ra c te rís tic o do doblo p irá m id e (fig. 164), d á n d o se la p a r tic u la r id a d d e q u e Ift doblo p irá m id e {011} es m ás a g u d a q u e la {012} p ró x im a p o r su fo rm a a u n o c ta e d ro . M enos fre c u e n te s so n lo s c ris ta le s d e fo rm a p ris m á tic a o ta b u la r . 32 9
F ig. 163. E s tr u c tu r a crista^ lin a d e a a n a ta s a . A - célula elem en tal; B — enla. ces en tre TI y O.
E l color es pardo, m arrón, negro. L a raya, incolora; el brillo, a d a m antino. N m — 2,55 y ' N p = 2,49. D ureza 5 —6. Clivaje bueno según {001} y {011}, lo que la distingue del rutilo. P eso específico 3,9 rutilo y de la bro o q u ita). N o se fu n d e al soplete ni se disuelve en los ácidos. Se e n c u e n tra e n tre p eg m atitas y esquistos cristalinos (de c lo rita s y m icáceos). Los cristales bien desarrollados se o b servan co n fre c u e n c ia en el cuarzo en filones de tipo alpino en los Alpes S uizo s, en el B rasil y en los U rales del N orte. E s u n m in eral qu í m ic a m e n te estable, se en c u en tra en los aluviones de A tliansk (c erc a d e M iás) y en otros lugares de los U rales del Sur. CASITERITA — S n 0 2. El nom bre procede del griego «casiteros» e s ta ñ o . S inónim o: estanniolito. L a ca site rita es, de hecho, el ú n ic o m in eral de estañ o de im p o rtan cia in d u strial. C om posición quím ica. Sn, 78,8% (según la fórm ula quím ica). C asi sie m p re contiene im purezas. E n m uchos casos, sobre todo en las c a s ite rita s procedentes de yacim ientos pegm atíticos, se o b s e rv a n F e 20 3, T a 20 5, N b20 5, T i0 2, MnO, FeO , d e vez en c u a n d o Z r 0 2 y W 0 3. Todos estos m etales de d is tin ta valencia, a n á lo g o a lo q u e sucede en ciertas variedades de rutilo, se en c u en tran e n la c a s ite rita com o mezclas isom orfas o p roducto de la d esin te g ra c ió n d e disoluciones sólidas. C ristaliza en el sistem a tetrag o n al; c. s. d itetrag o n al-b ip iram id a l L H L 25PC. G. e. P 4/m nm (jD|£). o0 = 4,72; c0 = 3,17. No o b s ta n te , las v aried ad es ópticam ente biaxiales poseen, p o r lo v is to , u n a e s tru c tu r a cristalina próxim a a la róm bica. Los crista035
F ig . 164. C ristales d e a n a ta s a
330
Fig. 165. C ristales de casite rita .
Fig. 166. M aclas d e c a s ite rita ,
les róm bicos de S n 0 2 (con peso específico 6,70) fu ero n o b te n id o s artificialm en te p o r D aubrée. L a estru c tu ra cristalina es id én tica a la e s tru c tu ra del ru tilo . Aspecto do los cristales. Se en cu en tra con frecuencia en fo rm a de cristales bien desarrollados en las cavidades. Los cristale s suelo» ser pequeños, pero a veces llegan a ten er h a s ta 10 cm (v ario s kilos d e peso). L as m ás de las veces p resen tan u n asp ecto b ip ira m id a l, piram id al p rism ático (fig. 165) o colum nar, a veces acic u lar. E n las p eg m atitas suelen encontrarse cristales d e asp ecto b ip ira m id a l y a m enudo en m aclas. Los granos disem inados on greisona y g ran ito s poseen a m enudo contornos irregulares. P oseen ta m b ié n form as irregulares los granos de c a site rita fo rm ad o s p o r v ía ■metasomática en el proceso de oxidación en d ó g en a d e la o s ta n n ita y otros sulfuros de estaño. L as m aclas de cristales son m u y frecuentes y, lo mismo que las de ru tilo , tien en fo rm a d e codo (fig. 166). Agregados. L as m asas gran u lares co n tin u a s son ra ra s . Suele o b servarse en form a do im pregnaciones d e c rista le s o d e granos irregulares. E n las cavidades de filones h id ro te rm a le s se observa, a veces, en fo rm a de d ru sas de cristale s bien d e s a rro llados. L a llam ad a «casiterita leñosa» so e n c u e n tra en fo rm a do ganglios y concreciones; posee u n a o stru o tu ra c o n c é n tric a zo n a l, p ro p ia de las m asas coloidales. Al m icroscopio p u ed o verse m u c h a s veces que las d istin ta s zonas constan y a bion do ag reg ad o s e rip to cristaliñ o s, y a bien de agregados fan o ro g ran u laro s o in d iv id u o s co lum nares de o rientación radial. Color. L as im purezas (F e, N b, T a y M n) le d an a la c a s ite rita m atices do pardo-oscuros a nogro do broa, m io n tra s q u e on las m icrosecciones so observa a m oñudo u n a o s tru o tu ra c ris ta lin a zonal en d istin to s cristales y granos, d e b id a a la a lte rn a c ió n de zonas con d istin to grado do in te n sid a d do la coloración. La» v aried ad es p erfectam en te incoloras son m u y ra ra s . L a ra y a do las v aried ad es oscuras tiene pálidos m atices p ard o s. El hrillo es a d a m a n tin o ; on la fr a c tu ra es com o la bro a, lig era m e n te graso. L as caras de los cristales son, a vocos, m atos. L as v aried ad o s 331
o p a c a s n e g ra s poseen incluso un brillo sem im etálico. N g = 2,09, X )tt = 1.09. D u r e /a (i — 7. F rág il. Clivaje im perfecto, a veces d efin id o según {110}. L a f r a c tu r a suele se r concoidea. Peso específico 6,8 —7,0. O tra s p ro p ied ad es. Xo es m agnética. L as varied ad es neg ras, ricas en h ie rro , po seen , pese a todo, propiedades m agnéticas. C a ra c te re s diagnósticos. P or la form a de los cristales, p o r las m a c la s y el color, se parece al rutilo, y las v arie d ad es claras ta m b ié n al circón. Se d istin g u e de ellos s u sta n c ia lm e n te p o r el p e so esp ecífico , la d u re z a (la d u re z a del circón es 7 —8) y el brillo lig e ra m e n te g ra so o d e b re a en la fra c tu ra . E n las secciones m icro s có p ic a s, los p eq u e ñ o s g ranos de c a site rita pueden co n fu n d irse con el circó n , cu y o índice de birrefracción es sen sib lem en te in fe rio r. N o se fu n d e al soplete, pero con tres volúm enes de c a rb o n a to d e so d io en el c a rb ó n y con insuflación rá p id a se o b tie n e n en la lla m a in te n s a m e n te re d u c to ra pequeños régulos m aleables de e s ta ñ o y u n a eflo rescencia b lan ca de SnÜ 2. Si se pone u n a g o ta d e HC1 so b re la c a s ite rita y se la to c a con un tro zo d e zin c (o m ejo r co n u n a a g u ja d e zinc especialm ente hecha), al cabo d e cierto tie m p o se fo rm a b a jo el efecto re d u cto r del hidrógeno, q u e se d e s p r e n d e im p e tu o sa m e n te , u n a eflorescencia m e tálica d e estañ o b r illa n te d e sp u é s d e fro ta d o con pañ o (lo que es m u y c a ra c te rís tic o , casi sie m p re fa ctib le en la casiterita). O rigen y y acim ientos. Los yacim ientos de c a s ite rita g u a rd a n re la c ió n g e n é tic a con las rocas e ru p tiv a s acidas, p re fe re n te m e n te g ra n ito s . L a c a s ite r ita se o b serv a m uy ra ras veces en los g ra n ito s m is m o s, a u n q u e p rin c ip a lm e n te en los sectores greisenizados, es d e cir, c o n v e rtid o s b ajo el influjo de agentes p n eu m ato lític o s (F, Cl, B, e tc .) en ro c a c o n stitu id a de mica, feldespatos y cu arzo con to p a c io , flu o rita , lepidolito (m ica de litio), tu rm a lin a y o tro s m in e ra le s . Se su p o n e que a a lta s te m p e ra tu ra s el estañ o es a r ra s tra d o b a jo la fo rm a d e com puestos volátiles SnF., y SnCl4, los cuales se h id ro liz a n d e sp u é s con precipitación de S n 0 2. Se ha establecido a s im is m o q u e las disoluciones alcalinas que contienen hidrógeno s u lf u r a d o so n m u y a c tiv a s en m edios reductores en lo q u e re s p e c t a al tr a n s p o r te
L os filo n es hidroterm ales de ca siterita so n d e m u ch o m ás v a lo r en el asp ecto in du strial. Los tip o s m á s im p o r ta n te s so n : 1) filon es de cuarzo y ca siterita y 2) filo n e s d e su lfu r o s y c a s ite rita. E n los d el prim er tip o , adem ás del cu arzo y la c a site r ita (c o m p on en tes prin cip ales) figuran la tu rm a lin a , la m ic a b la n ca , los feld esp a to s, la w olfram ita, p eq u eñ as p o rcion es d e m isp íq u e l, la pirita, a v e c e s la flu o rita , el to p a cio , el berilo y o tr o s m in erales. La ca siterita se en cu en tra en la m ayoría de los ca so s, d ise m in a d a en el cu arzo y en las cav id a d es, bajo la form a d e c r ista le s q u e, a veces, lleg a n a ten er grandes proporciones. Kn el s e g u n d o tip o d e y a cim ie n to s, de gran im p ortan cia en v a ria s z o n a s d e la U R S S , la ca siterita ap arece a sociad a p r e feren tem en te a los s u lfu r o s: en u n os casos a la p irrotita y en p arte con la e sfa le r ita . la c a lc o p irita y la e sta n n ita ; en otros, p rin cip a lm en te con la e s fa le r ita y la g a le n a y , por ú ltim o , en otro s m ás, a su lfu ro s p o co c o m u n e s, p rin cip a lm en te a la b ism u tita (tip o b o liv ia n o ). K ntre los m in e r a les no m etá lico s, ad em ás del cuarzo se e n cu en tra n en c a n tid a d e s ap reciab les las tu rm alin as negras, m uy fr e c u e n te m e n te los elorito s ferríferos y los carb onatos. Jin las zo n a s d e o x id a c ió n d e los y a c im ie n to s d e m in e ra le s d e e sta ñ o , la ca siterita es ex tra o rd in a ria m en te esta b le . A sí s e e x p lic a su p resen cia en los alu vion es. L a c a site r ita d e origen exógeno, q ue su rge en el p r o ce so d e d estru cció n de los su lfuros de e sta ñ o , se e n c u e n tr a en fo r m a d e m asas porosas y terrosas en las zo n a s d e o x id a c ió n . Kn territorio so v ié tic o , los y a c im ie n to s d e c a s ite r ita e stá n propagados p rin cip a lm en te en S ib eria O rien tal y , so b re to d o , en S iberia N o rd este. E n tr e los y a c im ie n to s ex tra n jero s g o z a d e m a y o r ta m a la región e sta ñ ífera d e M a la ca (B irm a n ia , T a ila n d ia O c c id e n ta l, to d a la p en ín su la de M alaca y las islas m e rid io n a les do B a n g k a , B illitó n , e tc .), d o n d e abu n d an los a lu v io n e s d e c a s ite r ita fo r m a d o s en el p ro ceso d e la d estru cción de los filo n es p rim a rio s (p r in c ip a l m en te d e p e g m a tita s y ca siterita s cu a rzo sa s). Kn B o liv ia a b u n d a n los filo n e s d e cuarzo con ca siterita , m in era les d e w o lfr a m io , d ife ren tes su lfu ros, flu o r ita y tu rm a lin a , así co m o y a c im ie n to s d e c a site r ita y sulfuros. Im portancia práctica. Los m in erales d e c a s ite r ita c o n s titu y e n la ú n ica m atoria prim a para la in d u str ia d e l e s ta ñ o . E ste tie n e ap lica cio n es: 1) en la fab ricación d e h o ja la ta b la n c a ; 2) e n la fabricación d e a lea cio n es d e bajo p u n to d o fu sió n y r e s is te n te s a la o x id a ció n (con el cobre para o b te n e r b ro n ce; co n el cob re, el zin c y el p lo m o p ara o b te n e r la tó n ; con el p lo m o para o b te n e r aleacion es d e sold a d u ra ; 3) para el e s ta ñ a d o d e v a sija s d e co b re; 4) en la fabricación de papel d e e s ta ñ o (e s ta n io l); 5) en ce rá m ica (para e sm a lte s v p in tu ras), etc.
333
L
F ig . 168. M a c la d e c o lo m b ita .
F ig . 167. C ris ta le s d e c o lo m ta .
COLOM BIT A -T A N T ALIT A - (F e, M n )N b ,O e - (F e , M n )T a 20 6. F o r m a n u n a serie c o n tin u a d e m ezcla s iso m o rfa s. L a d e n o m in a c ió n «co lo m b ita » se d e b e a «colom bio», d e n o m in a c ió n a m e r ic a n a d el n io b io . S in ó n im o : n io b ita . L a c o m p o sic ió n q u ím ica es m u y in c o n s ta n te . I n c lu s o e n u n m ism o y a c im ie n to , el c o n te n id o d e F e y M n, c o m o d e N b y T a , o sc ila en un g ra n in te r v a lo . E s cu rioso que las t a n t a lit a s s e e n c u e n tr e n ca si p u r a m e n te m a n g a n ífera s o p u r a m e n te fer r ífer a s (la s v a r ie d a d e s in te r m e d ia s s o n raras). A v e c e s c o n tie n e n c a n tid a d e s in s ig n ific a n te s d e Sn (h a sta el 1 — 2% , r a r a m e n te h a s t a e l 9% en la e ta n ta lita s ), d e W y T i. S in em b a rg o , a d ife r e n c ia d e o tr o s ta n ta lo -n io b a to s , n o c o n tie n e n m ezcla s d e ta n g r a n d e s c a t io n e s , c o m o p o r e je m p lo , N a , Ca, U , T h, tierra s raras y e l itr io . C ristaliza en el siste m a róm b ico; c. s. r o m b o -b ip ir a m id a l 3 L 3ZPC . G. e. P b c n ( D $ ) . a 0 = 5 ,0 8 ; b0 = 1 4 ,2 4 ; c0 = 5 ,7 3 . L a e str u c tu r a c r ista lin a e s a n á lo g a a la e s tr u c tu r a d e la b r o o q u ita (v . fig . 161). L o s io n es N b , T a, M n, F e , W y , p r o b a b le m e n te , S n s e d isp o n e n e n lo s lu g a res d e T i, es d ecir, e n lo s c e n tr o s d e lo s g r u p o s o c ta é d r ic o s d e l o x íg e n o . E l asp ecto de lo s c r ista le s e s la m i Ta2a5
Nb¿0j 90 80 70 60 50 40 30
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Peso específico
’
Fig. 169. Dependencia entre el contenido de Ta-O y N b,O s y el peso específico. 6 334
’
n ar según (010), tab u lar, a veces colum nar corto (fig. 167). Las form as m ás com unes son: pinacoides {100}, {010}, {001}, el p rism a {110}, la doble pirám ide {111}, etc. L as m aclas suelen o b serv arse según (201), frecu en tem ente lam inares cordiform es con u n e s tria do característico (fig. 168). Se conocen concreciones d e colom b ita con sam arsk ita. El color es negro pardusco. L a raya es ro ja o de p a rd a ro jiza a negra rojiza. E l brillo es sem im etálico. Son opacas. D ureza 6. Frágiles. Clivaje b astan te claro según {100}.I’eso espe cífico 5,15 —8,20 (crece con el aum ento del co n ten id o de T a) (fig. 169). Ot^as propiedades. L a colom bita es co n d u cto ra de e le c tric i dad. C aracteres diagnósticos. Es m uy difícil id e n tific a r la colom b ita y la ta n ta lita . Se confunden: 1) con la ilm e n ita (de la cual se distin g u en p o r el color de la raya, el aspecto d e los c ris ta les y las reacciones negativas al Nb y T a); 2) con la w o lfram ita , que posee u n clivaje m ás perfecto según {010} y u n a d u re z a in fe rio r; 3) con la o rtita , que tiene un peso específico in ferio r (3,2 —4,2) y la ra y a m ás clara; 4) con la sam arskita, la esch in ita, la euxen ita y otro s n iobatos y ta n ta la to s que contienen tie rra s ra ra s y elem entos radiactivos, de los cuales re su lta difícil d istin g u irla s sin análisis espectral y radiom étrico y sin reacciones m icroquím icas. No se fu n d en al soplete ni se disuelven en los ácidos. L a colom b ita, después de alearse con K O H y tra ta rs e con H C l d ilu id o y H 2S 0 4, al añad irse Zn m etálico, d a u n a coloración azul estab le . L a ta n ta lita , después de alearse con KHSO* y tra ta rs e con H C l d a u n a disolución am arilla y u n precip itad o blanco p esa d o q u e tam b ién ad q u iere u n a coloración azul in te n sa al a ñ a d irse Z n ; al d iluirse en a g u a desaparece la coloración azul. Origen y yacim ientos. Suelen en co n trarse en filones pegm atlticos asociadas a diferentes m inerales que se fo rm a n e n las fases m ás ta rd ía s del proceso p eg m atítico : alb ita, cuarzo, m o sco v ita, tu rm alin a, circón, w olfram ita, casiterita, a veces s a m a rs k ita , m o nacita, etc. Siendo como son re la tiv a m e n te estab le s e n la z o n a de oxidación, se en cu en tran en aluviones. E n tre los yacim ientos ex tran jero s son conocidos los d e cerca de Moss, K rag ero y F inbo (Noruega), los d e cerca d e L im oges (F rancia), así com o el de Iv ig tu t (G roenlandia) d o n d e se h a n en co n tra d o cristales m uy bien desarrollados, etc. Im p o rtan c ia práctica. E n los casos de co n sid erab les co ncen traciones, estos m inerales pueden te n e r im p o rta n c ia in d u stria l como fu e n te de obtención de niobio y del tá n ta lo , em pleados en la fabricación de clases especiales de aceros y con o tro s fines. PIROLUSITA — M n 0 2. El nom bre v iene del griego «piros», fuego y «luzios», d e stru c to r (em pleado p a r a elim in ar el m atiz 335
v e r d e d el v id rio ). S inónim o: p o lia n to (así se lla m a n las v arie d ad es n e t a m e n te cristalin as). Composición química. M n, 6 3 ,2 % . E n las m a sa s m icro g ra n u la re s v c rip to c ris ta lin a s su elen h allarse com o im p u re z a s m ecá n i c a s F e 20 3, S i0 2, H 20 , etc. C rista liz a en el siste m a te tra g o n a l; c. s. d ite tra g o n a l-b ip ira m id a l I M m P C . G. e. P 4 fm n m (flfó). a0 = 4 ,3 8 ; c0 = 2,85. L a e s tr u c tu r a c rista lin a es an á lo g a a la e s tru c tu r a del ru tilo . S e e n c u e n t r a r a r a s veces en fo rm a de cristales (n a d a m ás q u e en las cavi d a d e s ) b a c ila re s o aciculares. L a p iro lu sita su ele o b se rv a rse en m a s a s c ris ta lin a s o c rip to c rista lin a s co n tin u a s, m u c h a s veces p u lv e ru le n ta s , fuliginosas, en p a rte en p seu d o m o rfo sis s u s titu y e n d o los riñ o n es d e psilom elano. E l co lo r d e la p iro lu sita es negro. A veces p r e s e n ta u n a eflo re s c e n c ia m e tá lic a azulenca. L a ra y a es n e g ra ; el brillo, s e m im e tá lico. Es o p aca. D u re za 5 —6 (en los individuos cristalin os), e n los agregados d is m in u y e h a s ta 2 (según sea el grado de p o ro sid a d y fria b ili d a d ). M uy frág il. Clivaje bueno según {110}, m u y ca ra c te rístic o d e la p iro lu s ita . Peso específico 4,7 —5,0. C ara ctere s diagnósticos. Se distingue de los d em ás m in era le s de m a n g a n e so d e ra y a negra p o r su clivaje c a ra c te rístic o , la fragili d a d y la d u re z a re la tiv a m e n te baja. N o se fu n d e al soplete. Al d esprender u n a p a r te d e oxígeno ( h a s ta el 12% del peso) se tran sfo rm a en óxidos m á s p o b re s en o x íg en o y se v u elve p ard a. No se a lte ra h a s ta los 500°; e n el in te r v a lo d e 550o —650°, como m u estran las in v estig acio n es ro e n tg en o m é tric a s , se p ro d u ce la disociación con fo rm ació n d e |8-braunita (m o d ificació n cú b ica); al seguir calentándose h a s ta 940o —1 100°, la ^ - b r a u n ita Be tra n sfo rm a en h a u sm a n ita , m ás e s ta b le a las a lta s te m p e ra tu ra s . Se d isu elv e en HCl con desprendim iento d e cloro. E s t a p ro p ie d a d se a p ro v e c h a en gran escala en la in d u s tria q u ím ic a. Con b ó ra x y sal d e fósforo d a en la llam a o x id a n te u n v id rio v io leta; en el p roceso d e reducción se vuelve incoloro. O rigen y yacim ientos. Es rela tiv a m e n te ra ro q u e se form e en y a c im ie n to s hidrotermales de m anganeso, p a ra lo cu a l es indis p e n s a b le u n m edio oxidante. En cam bio e s tá m u y propagada e n la s u p e rfic ie te rre stre como óxido su p erio r n a tu r a l d e m anga n eso e n las facies litorales de los yacim ientos sedim entarios. E s el ó x id o d e m an g an eso m ás estable en la zona do oxidación. E n estas c o n d ic io n e s , en fin de cuentas, se tran sfo rm an en p iro lu s ita todos los m in e ra le s que contienen m anganeso en grados inferiores de o x id a c ió n . E sa es la razón de que no sean ra ra s las pseudom orlosis d e p iro lu s ita en sustitución de la m an g an ita, la v e rn a d ita , ol p s ilo m e la n o , la hausm anita, etc. Es e x c ep cio n alm en te ra ra en los a lu v io n e s d eb id o a su fragilidad. Se e n c u e n tra siem p re en todos 336
Fig. 170. Concreciones de pirolusita.
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los llam ad o s so m b rero s d e m anganeso, es d ecir, e n la s z o n a s d e o x id ació n , así com o en vario s y ac im ien to s se d im e n ta rio s. E n tr e los m ás im p o rta n te s y a c im ie n to s s e d im e n ta rio s d e l m u n d o cab e se ñ a la r los y ac im ien to s so v iético s d e C h ia tu ra ( R e p ú b lica S o cialista S o viética d e G eorgia), d o n d e la p iro lu s ita c o n s ti tu y e concreciones oolíticas y , adem ás, d a lu g a r a p se u d o in o rfo sis (agregados b lan d o s crip to cristalin o s) en su s titu c ió n a los o o lito s de m a n g a n ita (en los aflo ram ien to s de las cap as), el d e N íc o p o l (U crania), do n d e, a veces, fo rm a g ran d es concreciones esférica s (fig. 170) de e s tru c tu ra zo n al co n c én trica (por lo co m ú n en p se u d o m orfosis su stitu y e n d o la m an g an ita). E n tre los y acim ien to s e x tra n je ro s m en cio n arem o s las z o n a s de o x id ació n d e los y ac im ien to s m e ta m o rfiz a d o s d e la I n d ia , Costa de Oro (A frica O ccidental), etc. Se h a n h allad o c rista le s b ie n d esarro llad o s e n el y ac im ien to d e P lalten (C h eco eslo v aq u ia). Im p o rta n c ia p ráctica. L as p iro lu sitas p u ra s tie n e n las m as d is tin ta s ap licacio n es: 1) en la pro d u cció n d e b a te r ía s o lé c tric a s secas; 2) en la fab ricació n d e p ro d u c to s a c tiv a d o s a rtific ia lm e n te con el m ism o fin ; 3) en la in d u s tria del v id rio , p a r a e lim in a r el color v e rd e ; 4) en la fabricación de p re p a ra d o s q u ím ic o s p a r a la m edicina y o tro s fin es; 5) en la pro d u cció n do d is p o s itiv o s e s p e ciales d e p ro tec ció n c o n tra el óxido do ca rb o n o , fa b ric a c ió n do ca ta liz ad o re s del tip o d e la h o p ca lita, p a r a lim p ia r do im p u ro z a s nocivas los gases d e escapo do ¡os m o to res d e a u to m ó v ile s , e t c . ; 6) en la p ro d u cció n do aceites, óleos., cera, on ol c u r tid o d o pioles (tra ta m ie n to con sales do crom o), en fo to g ra fía , tin to r e r ía , ote. P a r a la fab ricació n d e b a te ría s socas so re q u ie ro q u e el c o n te n id o de b ióxido d e m anganeso on la m en a no sea in fe rio r al 8 0 % . 8. GRUPO D E L A PE R O W SK IT A
La p e ro w sk ita (C aTi()3), por su fó rm u la q u ím ic a , os id é n tic a a la ilm e n ita , ex a m in a d a an tes, que c ris ta liz a on u n a rod típ ic a p a ra ol corindón, p ero so d istin g u e s u s ta n c ia lm e n te p o r hu e s tr u c tu r a cristalin a. E llo se debe a que el ion C a2+ posee u n ra d io m u ch o m ay o r q ue I ob iones Mg2+, l*'o2+ y M n2+ . 22
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E s t a ú l t im a c irc u n s ta n c ia re p e rc u te en la a s o c ia c ió n d e los e l e m e n to s q u e e n t r a n e n los m in e ra le s d e l g ru p o d e l a p e r o w s k ita . E n c ie r to s m in e ra le s se e n c u e n tra n , p r i n c i p a lm e n t e com o m e z c la s is o m o rfa s d e C a, las tie rra s r a r a s : C e, L a , a s í c o m o Y , lo q u e e s m u y ló gico (siem p re q u e C a2+ 6ea s u s t it u i d o p o r iones N a 1+ , d e ig u a l m a g n itu d ). L u e g o , al ig u a l q u e en el g ru p o d e l ru tilo , T i4+ p u e d e s u s ti t u i r s e e n p a r t e o e n g ra d o co n sid e ra b le p o r N b 5+ o T a 5 + , s ie m p re q u e n o se a lte r e la c a rg a to ta l d e los c a tio n e s , o s e a , q u e e n lu g a r d e C a 2+ d e b e m o s te n e r c a tio n e s m o n o v a le n te s . E n e f e c to , e n se m e j a n t e s ca so s, a p a re c e el io n N a 1+ e q u iv a le n te c o m o m e z c la iso m o r f a d e C a2+. L a e s tr u c tu r a c ris ta lin a n o c a m b ia e n d ic h o p ro c e so . E s c u rio s o el h e c h o d e q u e el c o m p u e s to N a N b 0 3, o b te n id o p o r v í a a r tif ic ia l, po see la m ism a e s t r u c tu r a c r i s t a l i n a q u e la p e r o w s k ita ; los lu g a re s d e C a2+ los o c u p a n N a 1+, m i e n t r a s q u e en lo s lu g a re s d e T i4+ se d is p o n e n los iones N b 5+. A v e c e s s e o b s e r v a n e n p e q u e ñ a s c a n tid a d e s U 4+ y T h 4+ com o m e z c la s is o m o r f a s d e C a . P E R O W S K IT A — C a T i0 3. Se d en o m in a a s í e n h o m e n a je a L . P e ro w sk i. Composición química. C aO , 4 1 ,1 % ; T i 0 2, 5 8 ,9 % . C o n tie n e b a jo l a f o r m a d e im p u re z a s c a n tid a d e s in s ig n ific a n te s d e F e ( h a s ta el 2 % ) , a v e c e s C r, A l y T R (k n o p ita ). C ris ta liz a e n s is te m a cú b ico , seg ú n las f o r m a s e x t e r n a s . Sin e m b a r g o , su ele se r ó p tic a m e n te a n is o tró p ic a y s e d i s t in g u e p o r SU6 re d e s d e m a c la s en las ca ras, lo q u e es u n a p r u e b a d e s u t r a n s f o r m a c ió n e n u n a m o d ificac ió n ró m b ic a d e t e m p e r a t u r a m á s b a ja . L a e s tr u c tu f a ^ e r is ta lin a e s tá re p re s e n ta d a e n la fig . 171. E n el c e n tr o d el c u b o se h a lla C a; en los v é rtic e s , T i; e n lo s c e n tr o s de la s a r is ta s , O. C om o h a d e m o stra d o N . B e lo v , e n l a e s t r u c tu r a c r is t a l i n a d e la p e ro w s k ita d e e m p a q u e ta m ie n to d e m á x i m a d e n s id a d , lo s c a tio n e s d e calcio, siendo d e d im e n s io n e s r e la t iv a m e n t e g ra n d e s , to m a n p a r te e n el e m p a q u e m á s d e n s o d e los a n io n e s d e o x íg e n o . A q u í se d a la p a r tic u la r id a d d e q u e e n l a secció n a lo la r g o d e (001), los io n es O2- y los io n es C a2+ se a l t e r n a n m u t u a m e n t e a l tre s b o lillo , ta l com o se o b se rv a e n la e s t r u c t u r a d e N aC l. A sí s e e x p lic a q u e los c rista le s d e p e ro w s k ita t e n g a n f o r m a c ú b ic a y c liv a je s e g ú n el cubo. A s p e c to de los cristales. L os fre c u e n te s c r is ta le s , a v e c e s b a s t a n t e g r a n d e s , so n d e asp e c to cúbico. E n la s c a r a s d e l c u b o se o b s e r v a n e s tr ía s p a ra le la s a las a ris ta s (fig. 172), q u e s o n , p o r lo v i s t o , r e s u lt a d o d el m a c le a m ie n to en el p ro c e so d e tr a n s f o r m a c ió n e n m o d if ic a c ió n ró m b ic a . Se e n c u e n tra ta m b ié n e n riñ o n e s c o n s ti t u i d o s p o r p e q u e ñ o s cubos b ien p e rc e p tib le s . E l color d e la p e ro w s k ita es n eg ro g risá c e o , p a r d o ro jiz o , a m a r i l l o a n a r a n j a d o y am arillo claro. L a raya es b l a n c a o am arillag r i s á c e a ; el brillo, a d a m a n tin o . N = 2,34. 338
D u reza 5,5 —6. Clivaje claro según el cubo. Peso específico 3 ,9 7 - 4 ,0 4 . C aracteres diag nósticos. M uy c a ra c te rís tico es el asp e c to d e los cristale s, cu y a s c a ra s se c u b ren d e e s tría s p e rp e n d ic u la re s (p a ra lelas a las a ris ta s ). Se d istin g u e d e los o tro s m in erales de an álo g o color y d u re z a p o r s\i _i/2a0=380A r a y a b la n c a o de p á lid a coloración. •Ca • Tí O 0 N o se fu n d e al so p lete. Sólo se d esco m F i g . 171. Estructura po n e en H2SO4 h irv ie n te o d esp u és d e a lea rse c r i s t a l i n a de la perows con KHSO4. kita. O rigen y y acim ien to s. No suele fo rm a r g ra n d e s co n c en trac io n es. Se e n c u e n tra b a jo la fo rm a d e im p reg n acio n es en cierto s y a c i m ien to s alcalinos basálticos (de m ililitas, leu citas, etc.), a veces d e tita n o m a g n e tita s y c ro m ita s. L a p e ro w sk ita cro m ífe ra se h a e n c o n tra d o en el y a c im ie n to d e S a rá n (U ra les). L o s m ejo res cristale s d e p e ro w s k ita se h a n h a lla d o en los o rig in ales y a c im ie n to s Fig. 172. Cristal de m e ta so m á tic o s d e c o n ta c to (en ligazón con perowskita. ro c as e ru p tiv a s b ásicas) d e los m o n te s d e N a z ia m y S h is h im (U rales), o sea e n las m in as d e A jm a to v sk i, N ik o lai-M ax im ilia n o v sk i, M e ln ik o v s k i, etc., m u y in te re sa n te s p o r las a g ru p a c io n e s p a r a g e n e tic a s d e m in erales. C ristales m u y g ra n d e s d e p e r o w s k ita se h a n e n c o n tr a d o en la m in a d e M elnikovski b a jo la fo rm a d e m e ta c ris ta le s e n t r e p iz a rra s d e c lo ritas y calizas. Se h a n fo rm a d o ta m b ié n e n las fisu ra s h u ecas e n asociación a los c rista le s d e c lo rita , m a g n e tita , esfeno, g ra n a te s , etc. L a p e ro w s k ita ta m b ié n suele e n c o n tr a rs e e n m u c h o s y a c i m ien to s e x tra n je ro s, de los cuales m e n c io n a re m o s los q u e se h a lla n en el v alle de Z e r m a tt (Suiza). N o tie n e im p o rta n c ia p rá c tic a d e p o r sí. L O P A ltIT A — (N a, Ce, Ca) (NI), T i ) 0 3. F u e d e s c u b ie r ta p o r v ez p rim e ra p o r I. K u z n ie tz o v en la p e n ín s u la d e K o la . L a com posición qu ím ica n o es c o n s ta n te . S e g ú n los a n á lis is co n tien e (en % ): T iO „ 3 9 , 2 - 4 0 ; T R 20 3, 3 2 - 3 4 ; (N b , T a ) „ 0 5, 8 - 1 0 ; CaO, 4 , 2 - 5 , 2 ; N a 20 , 7 , 8 - 9 , 0 ; S rO , 2 , 0 - 3 , 4 ; K sO, 0,2 —0 ,7 ; U 0 2, ce n té sim a s p a r te s dol u n o p o r c ie n to ; T h ( ) 2, 0,2 — 0,5 ; S i0 2, 0 , 2 - 0 , 7 ; las v a rie d a d e s m o d ific a d a s c o n tie n e n , a d e m á s , H 20 h a s ta el 3,5% . C ristaliza en el siste m a c ú b ic o ; c. a. h e x a o c t a é d r i c a S L H L fo L 29PC. L a e s tru c tu r a c ris ta lin a es a n á lo g a a la q u e poseo la p e ro w s k ita (fig. 173). A specto do lo s cristales. L a lo p a r ita se e n c u e n tr a p re fe re n te m e n te b a jo la fo rm a d e c r is ta le s cú b ico s, a v ec es co n 22
339
Fig. 173. Cristales de loparita.
Fig. 174. Maclas de loparita.
c a r a s tr u n c a d a s seg ú n {111} (fig. 173), por lo com ún m u y p eq u e ñ o s (d e 1 — 2 m m d e d iá m e tro , ra ras veces de 1,5 cm). E sto s cris ta l e s fo rm a n casi siem p re m aclas con arreglo a la ley de la flu o rita
alto p u n to de fusión con el alum inio, el n íq u el y o tro s m etales. L a adición de ferroniobio a los aceros les d a u n a serie d e m ag n í ficas pro p ied ad es: 1) los protege c o n tra el te m p le al a ire ; 2) eleva la elasticidad y la flex ib ilid ad ; 3) m ejora co n sid erab lem en te las propiedades de soldadura, les im prim e u n a m a y o r re sisten c ia id calor, a los ácidos, etc. E n tre las aleaciones con el niobio (lo m ism o que con el tán talo ) han adquirido m ucha im p o rta n c ia las supercíuras de a lta calidad em pleadas en la fab ricació n de b arren o s, talad ro s, sierras p a ra corte de aceros duros, así com o en la p ro d u c ción de cuerdas de reloj. Adem ás, el niobio, el tá n ta lo tie n e n a p li cación en la fabricación de filam entos de in can d e scen c ia p a r a lám p aras eléctricas. E l tá n ta lo se em plea asim ism o en ele c tró n ic a , en la fabricación de p o ten tes válvulas de rad io , co m o s u c e d á n e o del p latin o , iridio, etc. A cerca de las aplicaciones d e las tie rra » ra ras véase m onacita. / 9. GRUPO DEL PIROCLORO A quí se ag ru p an m inerales afines por su com posición q u ím ic a al g rupo de la perow skita, pero de diferentes fó rm u las q u ím icas. D e los num erosos rep resen tan tes de este g rupo describ irem o s el pirocloro y, adem ás, la eschinita y la sam arsk ita . PIROCLORO - (Na, C a . . ,)2 (N b, T i. . .)20„ [F , OH]. E l n o m bre p roviene del griego “ p iro s” , fuego y “ clo ro s” , v e rd e (c ie rta s v aried ad es se vuelven verd e-am arillen tas al soplete). L as v aried ad es ricas en uranio y to rio y q u e se h a lla n en estad o m etam íctico contienen considerables c a n tid a d e s d e H sO (7 —14% ), no contienen álcalis y son pobres en ó x id o d e calcio (grupo d e la b etafita ). No se h an conservado m ás q u e fo rm a s ex tern as cúbicas y o ctaédricas d e los cristales, a veces con c a ra s curvas. L a com posición quím ica es m u y v ariab le. E l c o n te n id o de los d istin to s com ponentes d e la serie iso m o rfa p iro clo ro -m io ro lito (variedad an álo g a conteniendo tá n ta lo ) oscila en los sig u ie n te s in terv alo s (en % ): N b sO s . . . . . « 3 T a .O t . . . . . . 0 T ÍO .......... . . . 2 T h O j . . . , ___ 0 U O , .......... ____ 0 U O , ......... , . . 0 -
0 77 13,5 5 1 1 ,4 1 6,6
N ií j O ........... 1,0 K . O ............. ____ 0 - 1 ,4 C a O ............. . . . 4 - 18,1 M n O ........... . . . 0 - 7 ,7 F o O .............____0 - 1 0 F e ,O ...........
(C o , L a ) , O , . . . 2 - 1 3 ,3 ( Y , K r ) t O s . . . 0 - 5 ,1 S n O j ................. . 0 - 4 ,0 Z r O , ................. . 0 w o , .............. . . 0 -
5 ,7 0 ,3
H j O ................ . 0 -
ü.O
A dem ás, contiene, a veces, po q u eñ as c a n tid a d e s d e : Nb20 5. MgO, P b O (por lo v isto com o p ro d u c to do la d esin teg ra ció n r a d iactiv a), H'f()2, S i0 2, A120 3, SrO , B eO , C uO , !Bi20 3, C¡e02, etc. Como vem os, las v arie d ad es p rin cip a le s d e la com posición 341
q u ím ic a d e estos m inerales consisten en las oscila ciones del co n ten id o de N b 20 5 y T a 20 5. E x iste n m uchas denom inaciones de m inerales poco estu d ia d o s e incluidos co n v e n cio n alm en te e n e ste g ru p o , q u e se d istin g u en p o r u n a s u o tras p a rtic u la rid a d e s de la com posición q u ím ic a y de las p ro p ied a d es físicas. Fig. 175. Cristal C ristaliza en el sistem a c ú b ic o ; c. s. h ex a o ctaéde pirocloro. d ric a 3£44£ 3 L29p C Q e F dZm(Ol). a0 = 10,35. E s tru c tu ra cristalin a. L as m u estras que no se h a n s o m e tid o a la d e sin te g ra c ió n m etam íctica (pobres en elem entos ra d ia c tiv o s ) p o see n e s tr u c tu r a cristalin a cúbica. E l aspecto de los c r is ta le s es o c ta é d ric o (fig. 175). Los cristales llegan, a veces, a t e n e r 2 cm d e d iá m e tro . M uchas veces, los cristales octaéd rico s a p a r e c e n tru n c a d o s con ca ras del cubo. Se e n c u e n tra ta m b ié n en m a s a s c o n tin u a s y, a veces, en secreciones colom orfas. Se h an o b s e r v a d o co n creciones re g u lares con el circón según los plan o s (111), d o n d e la c a ra del o ctae d ro del pirocloro coincide con la c a r a d e la d o b le p irá m id e te tra g o n a l {111} del circón. E l co lo r d el p irocloro es p ard o oscuro, p ard o rojizo, v erd e a m a r ille n to , a v eces negro p ardusco. D esde la superficie se fo rm a n c o m o co n se c u e n c ia d e las m odificaciones, orlas am arillas claras (tra n s fo rm a c ió n en m in eral ó p ticam en te anisotrópico, no e s tu d ia d o m á s a fo n d o ). L a ra y a es de b lanca a m a rillen ta a p a r d a clara o a m a r illa ro jiza . E l brillo es ad a m a n tin o , graso, v itre o o de b r e a (en la s v a rie d a d e s m etam ícticas). E s se m itra n s p a re n te o tra n s lú c id o . N = 2,13 —2,27 (en las v aried ad es m e ta m ícticas b a j a h a s t a 1,96). D u re z a 5 — 5,5. F rág il. Clivaje, p rá cticam en te, n o tie n e . Peso esp e cífico 4,03 — 4,36. L as v aried ad es que contienen tá n ta lo poseen u n p eso esp ecífico m ás elevado (h a sta 4,9). O tras propiedades. A v e c e s es m u y ra d ia c tiv o . L as variedades m odificadas estallan a l c a le n ta r s e (a la te m p e r a tu ra alrededor d e los 500°). C a ra c te re s d iagnósticos. Son característicos el asp ecto o c ta é d ric o d e los crista le s, el color y el graso brillo ad a m a n tin o . T am b ién e s s i n t o m á ti c a la ligazón con las rocas e ru p tiv a s alcalinas (sienitas n e fe lín ic a s y p e g m a tita s sieníticas). Se parece m ucho al circón, con el q u e fo rm a , a veces, concreciones, y a la scheelita, de la que se d i s t in g u e p o r la d u re z a y la ausencia de clivaje. S e f u n d e d ifíc ilm e n te al soplete, d an d o u n b o tó n p a rd o n e g r u z c o . C ie rta s v a rie d a d e s se vuelven verdes am arillen ta s al calen t a r s e . C o n b ó ra x d a v id rio am arillo rojizo en la llam a o x id a n te y r o j o o s c u r o e n la re d u c to ra . Se descom pone en H 2S 0 4 y H F c o n c e n tr a d o s . O rig e n y y a c im ie n to s. Se e n c u e n tra e n tre pegm atitas d e sieni t a s n e f e lín ic a s aso c ia d o a feldespatos, prin cip alm en te a la alb ita , a v e c e s a l c irc ó n , l a b io tita , el a p a tito , la ilm enita, el esfeno, la 342
calcita y o tro s m inerales form ados en u n a fase m ás ta rd ía p n e u m ato lític a-h id ro te rm al d e p e g m a tito génesis. Suele o bservarse con frecuencia ]a colo ración ca ra c te rístic a am arillo -m arró n d e la a lb ita , que fo rm a con él estrech as concreciones. Se h an establecido tran sm u tac io n e s p o ste rio res del pirocloro en p ro d u cto s secundarios b a jo j¡.ig 17(J la fo rm a d e pseudom orfosis en sucesión a los cris- o c ta é d ric o d e pí tales o ctaédricos del pirocloro. E s ca ra c te rístic o ro c lo ro m o d ifi que dichas pseudom orfosis ten g an , a veces, u n cado. aspecto o ctaéd rico algo deform ado (fig. 176). E s te ^ innuc\ón.f EUn«1 m ineral neoform ado es anisotrópico ó p tic a m e n te . centro del cristal se •mi i -n i j o i ve un residuo de E l color es am arillo claro. N cerca de 2,1. pirocloro primario Como u n a neoform ación, el pirocloro se ob'l0 nc8r0>serva, a veces, en agregado con la ilm en ita, la cual surge, p o r lo visto, en el proceso d e la d escom posición e n d ó gena d e la ilm e n ita -ru tilo (Ti, N b, F e ) 0 2Im p o rtan c ia práctica. E n el caso de g ra n d es c o n c e n tra c io n e s tien e in teré s in d u stria l com o m a te ria p rim a p a r a la e x tra c c ió n del niobio, tá n ta lo y uranio. A cerca de las aplicaciones del n iobio véase lo p arita. ESCHINTTA - (Ce, Ca, T h , . . . ) (Ti, N b)20 6. E c h in e en g rieg o es p u d o r (en su tiem p o los quím icos no h an lo g rad o h a lla r el m odo de d eterm in a r los com ponentes d e e ste m in eral). P o r la com posición es u n tita n o -n io b a to de tie rra s ra ra s. C on la p rio rita (análogo tan tálico ) fo rm a m ezclas isom orfas (en s u s titu c ió n a las tie rra s ra ra s y el itrio). E l contenido de los c o m p o n e n te s p r in cipales v a ría en las siguientes proporciones (en % ): Ce20 3. . . . 1 5 ,5 (Y , E r ) 20 3 . 0 , 9 C a O ..............2 , 3 F e O .............. 2 , 2 -
19,5 4,5 2,7 4,3
TiO*. . . . 2 1 ,2 - 2 3 ,9 N b 20 5. . . 2 3 ,8 - 3 2 ,5 T tu O ,. . . 0 - 6,9 ThO*. . . 1 1 ,2 - 1 7 ,5
S n O s ...........0 - 0 ,2 M n O ...........0 - 0 , 0 3 M g O ........... 0 - 0 , 0 1
C ristaliza en el sistem a róm bico. Los cristale s so n p rism á tic o s , a veces llegan a te n e r 12 cm de long itu d . E l color es n eg ro , p a rd o m arrón. L a ra y a es p a rd a oscura, casi n eg ra. E l b rillo es a d a m a n tino, graso. L as variedades so m etid as a la d e sin te g ra c ió n m etam íctica son isótropas. N = 2,26. D u re za 5 —6. F ra c tu ra conooidea. P eso específico 5 ,1 0 —5,23. No se fu n d e al soplete, poro se infla. No se d isu elv e on los ácidos, excepción hecha del H F . Se e n c u e n tra en tre p e g m a tita s d e s ie n ita s n efelín icas a so c ia d a la nefelina, los feldespatos, la b io tita , la m o sc o v ita , la m agnea ta, el circón y otros m inerales. So h a e s ta b le c id o en las m in as dol tiarq u e vedado de lim en . Se h alla en C e tto ro (N oruega) y on o tro s pugares. 343
S A M A R S K IT A - (Y , E r . . ,)4 [(N b, T a)20 , l 3. C ristaliza en el s is te m a ró m b ic o . D ebe su denom inación a S am arski, jefe de E s t a d o M a y o r del cu erp o de ingenieros de m inas (1842). L a c o m p o s ic ió n q u ím ic a es m u y com pleja. E l con ten id o de los com p o n e n te s p rin c ip a le s v a ría en las siguientes proporciones (en %). Y j O , .......... 6 ,4 1 - 1 4 ,4 9 E r t O , .......... 2 , 7 2 - 13,37 C e jO ,.......... 0 , 2 5 - 3,82 L a ,O a .......... 0 , 3 7 - 1,07 ( P r , N b )jO s O ,7 4 - 4,17
N b 20 5. .2 7 ,7 7 - 4 6 ,4 4 T a 20 5. • • 1.81 - 27,03 T i 0 2............... 0 - 1,42 Z r 0 2............... 0 - 2,29 S n 0 2...............0 - 0,95
T h O j. . . 0 - 4,23 U 0 2. . 4,02 - 16,0 P b O . . . . O - 0,98 C aO . . . 0 , 2 - 3,79 F eO . . . . 0 - 1 1 ,1 5
Se e n c u e n tra en cristales prism áticos, a veces lam in are s con c a ra s m a te s . L as ca ras m ás com unes son los pinacoides {100}, {010} y el p ris m a {101}. Se observan, adem ás, granos de form as irre g u la re s , a veces m asas continuas. Son in te re sa n te s las concre cio n es re g u la re s con la colom bita (fig. 177). Se conocen casos de re v e s tim ie n to d e cristales de colom bita con u n a d elg ad a ca p a de s a m a r s k ita , fo rm á n d o se cristales con aspecto a p a re n te de colom b ita . E l co lo r es negro aterciopelado, negro p ardusco. L a ra y a es d e p a r d a ro jiz a a negra. E s característico el fu e rte brillo a brea. C asi o p a c a . E n las secciones delgadas traslu ce u n color p ard o . N = 2,21 — 2,25 (en las variedades en estad o m etam íctico ). A v e c e s se o b s e rv a u n a a c e n tu a d a doble refracción. D u re z a 5 —6. F r a c t u r a con co idea. P eso específico 5,6 —5,8. M uy ra d ia c tiv a . E n t r e los ca ra c te re s diagnósticos son sin to m á tic o s p a r a la s a m a r s k ita el color negro aterciopelado de las ca ras m a te s de los cristales, la fra c tu ra concoidea con in ten so brillo a brea. Al soplete se fun de lig era m e n te e n los bordes dan d o u n vidrio negro. E n tu b o ce rra d o se re sq u eb raja y se vu elv e in can d e s cente. Con sal de fósforo d a u n v id rio de u ran io verde esm eralda ta n to e n la llam a o x id an te como red u cto ra. F o rm a aleación con K H S 0 4. L a solución de ácido clorhí drico, al h erv ir con estañ o o zinc, se tiñ e de azu l (reacción al niobio). Se en c u en tra en los filones p e g m a t í t i cob del vedado d e lim e n (U rales) asociada a feldespatos, teñidos d e color p a rd o rojo en sus inm ediaciones (debido al efeoto du los pro d u cto s de la desintegración ra d ia c F ig . 177. C o n c re c ió n tiv a d e los elem entos d e la sa m a rsk ita ), así r i e n t a d a d e s a m a r s k i ta com o a la colom bita, la esch in ita, la m onao n c o lo m b it a . A u m e n cita, los g ran ates, la tu rm a lin a y o tro s m i ta d a . 344
nerales. E n tre los yacim ientos e x tra n je ro s p u e d e n m en cio n arse los de C arolina del N o rte (con colom bita) y M a ry la n d (E E .U U .), los de la isla de M adagascar (A n ten am alasa), los d e ce rc a d e Moss (N oruega). 10. tiII UPO D E LA U R A N IM TA A quí se a g ru p an los dióxidos de m etales te tr a v a le n te s : U , T h V Zr. No describirem os m ás que la u ra n in ita . URANINITA — U 0 2. E l n o m b re se debe a la co m p o sició n . E s u n a im p o rta n tísim a m a te ria p rim a p a ra la e x tra c c ió n d e u ra n io y de radio. L a com posición quím ica de los cristales que se h a n e n c o n tr a d o no resp o n d e a la fó rm u la se ñ a la d a 1’ ; es algo in te rm e d io e n tr e U 0 2 y U 0 3. L a presencia de U + 6 en la u ra n in ita se d e b e , p r o b a blem en te, al proceso de oxidación. C ontiene R a , Ac, P o y o tro s p ro d u cto s de las transform aciones ra d ia c tiv a s. C om o p r o d u c to fin al de la desin tegración ra d ia c tiv a del U y del T h so h a lla con frecu en cia en las u ra n in ita s el P b “ ra d io g é n ic o ” (isó to p o s P b 20®, P b 207 y P b 208). Su contenido llega m u ch as veces al 1 0 —2 0 % . S in em bargo, en las m enas de u ra n io suele o b serv arse el p lo m o c o rrie n te (a c u e n ta de las inclusiones d e galena), q u e co n tie n e , a d e m á s de los isó to p o s m encionados, el isó to p o P b 204 e n c a n tid a d c o n s ta n te (alred ed o r del 10% ) resp ecto a los d e m á s isó to p o s. C ie rta s v aried ad es de u ra n in ita , que se d e n o m in a n cleveita o n iv e n ita , co n tien en h a s ta el 12% de tie rra s ra ra s (Co, L a, E r . . .), así com o Y. E n las v arie d ad es m acro cristalin as q u e se e n c u e n tra n e n p e g m a tita s es característico el co n ten id o d e T h. A veces se o b s e r v a Z r en c a n tid a d e s considerables (h a sta el 7 ,5 % ). T a m b ié n c o n tie n e gases: H e, A r, N , C 0 2, etc. E l helio es en to d o s los casos p ro d u c to de la d esin teg ración ra d ia c tiv a . Casi siem p re c o n tie n e H 20 , q u e e n tra en la com posición en el proceso d e la tra n s fo rm a c ió n do la sustan cia. C ristaliza en el sistem a cúbico; c. s. h e x a o c ta é d ric a . G. e. F m 3 m (0 \). ao = e stru c tu ra c rista lin a es del tip o d e la flu o rita (v. fig. 135). E l aspecto de los c rista le s es cú b ico con d esarrollo su b o rd in ad o de las caras del o c ta e d ro y d el d o d e c a e d ro róm bico (fig. 178). Se e n c u e n tra n c rista le s o c ta é d ric o s, d e ta r d e en ta rd e rom bododecaédricos, de p e q u e ñ a s d im e n sio n e s (a veces h a s ta 1 cm) desarrollados en el criad ero . L as m a c la s co n fo rm e a la ley de la flu o rita son raras. A gregados. L o m ás fre c u e n to es e n c o n tra r la en e sta la c tita s y riñones colom orfos. E s ta s v a rie d a d e s su elen l} S abem os q u e el u ra n io d a c o n el o x íg e n o lo s s ig u ie n te s c o m p u e s to s : U O „ dió x id o d e u ra n io , d e c o lo r n e g ro ; y U O , tr ió x id o a m o r fo d e u ra n io , de co lo r am arillo .
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Fig. 178. Cristales de uraninita. >------------------ S j f , " 100
t oo \
no
/
d e n o m in a r s e “ m in e ra l d e b re a de u r a n io ” , “ b re a d e u r a n i o ” , “ n a s t u r á n ” (d el g rieg o “ n a s to s ” , c o m p a c to )1*. P o r fin , se o b s e r v a n e flo re s c e n c ia s m a te s o m asas p u lv e ru le n ta s d e n o m in a d a s “ n eg ro d e u r a n io ” . E l c o lo r d e la u r a n in ita es negro, a veces co n u n d é b il m a tiz v io le ta . E n las secciones d e lg a d a s es o p a c a a la luz d i r e c t a ; a v ec es tr a s lu c e u n co lo r p a rd o oscuro, y las p a r te s m u y m o d ific a d a s , u n m a tiz v e rd u sc o . L a ra y a es n e g ra p a rd u s c a , lig e ra m e n te b r illa n te . E l brillo es sem im etálico , las m ás d e las v ec es típ ic o d e b re a , y en la s v a rie d a d e s m u y m o d ificad as suele se r céreo o m a te . D u re z a 5 — 6, e n las v a rie d a d e s m uy m o d ific a d a s b a j a h a s t a 3. F rá g il. L a f r a c t u r a es irre g u la r, tira n d o a co n c o id e a. P e so e sp e cifico 1 0 ,3 — 10,6, en las v a rie d a d e s m u y m o d ific a d a s es in fe rio r. V a ría , p o r lo g e n e ra l, d e 8 a 10, llegando in clu so a 6,5 y a 4,5. O tra s p ro p ie d a d e s. E s m u y ra d ia c tiv a . C a ra c te re s d iag n ó stico s. Son c a ra c te rístic o s el co lo r n e g ro , el in te n s o b rillo d e b re a en la fra c tu ra , el elev ad o peso esp e cífico y la fu e r te r a d ia c tiv id a d . E n las m u e stra s o x id a d a s es m u y c a r a c te r ís t i c a ta m b ié n la asociación a los p ro d u c to s d e co lo r a m a rillo o n a r a n j a v iv o s d e la d estru c ció n de la u ra n in ita o la b re a d e u ra n io . N o se fu n d e al noplete. L as v arie d ad es de u r a n in ita c o n sid e ra b le m e n te ”o x id a d a s se disu elv en con b a s ta n te fa c ilid a d e n H N 0 3, y H F . E l á c id o clorhídrico la disuelve m u y le n ta m e n te . S on m á s s o lu b le s la s v a rie d a d e s q u e co n tien en tie rra s ra ra s . L a p e r la d e b ó r a x es v e rd e e n la lla m a re d u c to ra y a m a rilla e n la o x id a n te . A l n e u t r a l iz a r la d iso lu ció n con am o n íaco se p re c ip ita u n p o so a m a rillo d e u r a n a t o d e am o n io (N H 4)2U 0 4. O rig e n y y a c im ie n to s. E n tre los y ac im ien to s de u r a n in ita se d is tin g u e n los sig u ie n te s tip o s genéticos p rin c ip a le s: 1. A g lo m e ra c io n e s d e m inerales d e u ra n io en pegm atitas g r a n í t i c a s y s ie n ític a s , d o n d e la u ra n in ita es re la tiv a m e n te r a r a y se h a l l a d i s t r i b u id a m u y irre g u la rm e n te en p arag én e sis co n los m in e r a le s d e to r io , tie r r a s ra ra s , niobio, tá n ta lo (e s tru v e rita , fe rg ü so n i t a , m o n a c ita , e tc .) así com o con la tu rm a lin a , el circó n , Jos fe l d e s p a to s , [las m icas, a veces aso ciad a a co m p u esto s c a rb o n a d o s u ra n íf e ro s * (f ig . 1 7 9): “ th u c h o lita ” , “ c a rb u ra n o ” y o tro s d e com 1 E s m á s u s a d o el v ie jo té rm in o “ b re a d e u r a n io ” , o u y o ro e n tg e n o g r& rn a e s a n á lo g o a l d e la u ra n in ita .
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F ig -179. Radiografía dedos mues tras pulimentadas de uraninita con vetas de compuestos de car b o n o so negro).
p o sic ió n in d e fin id a 1*. L a u r a n in ita fo rm a d a en c o n d ic io n e s d e a ita s te m p e r a tu r a s suele, p o r re g la g en e ral, c o n te n e r to rio y tie r r a s ra ra s . 2. E n c a n tid a d e s m u ch o m ay o re s se p ro p a g a n los ó x id o s d e u ra n io e n los y a c im ie n to s hidroterm ales, d o n d e la u r a n in i t a se aso cia, a v eces, a los a rse n iu ro s d e Ni y d e Co (n iq u e lita , e s m a ltila , ra m m e ls b e rg ita , c lo a n tita ), el b ism u to n a tiv o , a v ec es a la bism u tin ita , el arsé n ic o n a tiv o , la p l a t a n a tiv a , la a r g e n tita , e n o tro s casos co n l a h e m a tita , p e ro p rin c ip a lm e n te a los c a r b o n a to s d e calcio y d e h ie rro , la f lu o rita n e g ra d e s c o m p u e sta y o tro s m in e r a les. N o o b s ta n te , en su m a s a fu n d a m e n ta l, la u r a n in ita c o n s titu y e fo rm a cio n es p ro p ia s en filo n es c a rb o n a ta d o s a s o c ia d a a s u lfu ro s ra ro s, a v eces a la f lu o rita n e g ra y o tro s m in era le s. E n los y a c im ie n to s de la z o n a d e G ilp in d e C o lo rad o (K K .U IJ.), la u r a n in ita se e n c u e n tra en filones de cu a rz o y s id e r ita co m o s e creció n c o lo m o rfa a so c ia d a a la p irita , la c a lc o p irita , la e s fa le rita , la g alen a , el ra ro b ism u to n a tiv o y o tro s m inerales. Kn ol y a c im ie n to d e o ro d e G u a d a lu p e , C h ih u a h u a (M éxico), la u r a n in i t a se o b s e rv a en filo n es d e c a lc ita con oro y p irita . 3. L o s ó x id o s d e u ra n io b a jo la fo rm a d e “ n eg ro do u r a n io ” se c o n s titu y e n ta m b ié n d u ra n te los procesos cxógenos d e m e te o riz a ción d e los y a c im ie n to s de u ra n io en los s e c to re s in fe rio re s do la z o n a d e o x id a c ió n o en la lla m a d a z o n a d e c e m e n ta c ió n (m á s a b a jo del n iv el d e las ag u a s fre á tic a s) en las fis u ra s del c u e rp o m in e ro o en los c ria d ero s, incluso en las fisu ra s do los d is tin to s m in e ra le s, lia fo rm a ció n del “ negro de u r a n io ” se a trib u y o al p ro c e so d e r e d u c ción, en u n a m b ie n to do c a re n c ia d e o x íg en o , do c o m p u e s to s d e u ra n io h e x a v a le n te so lu b les en el a g u a , (pie co n las a g u a s do f iltr a ción lleg an a la z o n a do c e m e n ta c ió n . L o s ó x id o s in fe rio re s de u ra n io son m u y poco solubles, lo q u e e x p lic a su p re c ip ita c ió n d e las d iso lu cio n es. E l “ negro do u r a n io ” se o b s e r v a b a jo la fo rm a de 11 C o n fo rm o a la s in v e s tig a c io n e s m ic ro sc ó p ic o s, lu “ U m c h o lila " y el “c a r b u r a n o ” n o e x is te n c o m o m in e ra le s, sin o q u e s o n m e/.cliw m e c á n ic a s do B uatanciu c a rb o n a d a c o n la u r a n in ita .
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d e lg a d a s p elícu las, v e ta s o ag lo m eracio n es fu lig in o sa s d e co lo r g ris o s c u ro o negro a te rc io p e la d o , a veces con u n m a tiz lig e ra m e n te p a rd o . E n id é n tic a s condiciones, p ero e n g rie ta s m á s a n c h a s p u e d e n d e p o s ita rs e en e s tra to s v a rie d a d e s m ás d e n s a s d e ó x id o s d e u ra n io con e s tr u c tu r a co lom orfa de c o stra s n e g ra s m a te s . K1 n eg ro d e u ra n io se e n c u e n tra en cie rta s ro c as sed im e n ta ria s c u y a fo rm a c ió n se h a p ro d u c id o en condiciones r e d u c to ra s , so b re to d o en p re se n c ia d e resid u o s orgánicos. A sociados a él se o b s e r v a n con fre c u e n c ia im p reg n acio n es de su lfu ro s d e h ie rro ( p ir ita y m a rc a s ita ), fo sfa to s y o tro s m inerales. E s to s y a c im ie n to s s e d i m e n ta rio s su elen co n ten e r, ad e m á s, c a n tid a d e s e le v a d a s d e m o lib d e n o y v a n a d io . C abe se ñ a la r que dichos y a c im ie n to s e n c ie rra n las m a y o re s re se rv a s d e u ra n io , pese al b a jo p o rc e n ta je d e s u c o n te nido. L a u r a n in ita se so m ete siem pre en c ie rta m e d id a a m o d ific a cio n es p o sterio re s in d e p e n d ie n te m e n te del tip o g e n é tic o d e l y a c i m ie n to y d e la e d a d d el m ism o. L a p re sen cia c o n s ta n te d e ó x id o s su p e rio re s e n ella es u n a p ru e b a de su fa c u lta d d e o x id a rs e co n r e la tiv a fa cilid a d . E n las zonas de o x id ació n se d e sc o m p o n e con m u c h a m á s fa c ilid a d que en las condiciones en d ó g e n a s y es f u e n te d e u n g ra n n ú m e ro d e d iferen tes m inerales e x ó g e n o s d e u ra n io (seg ú n se a n las condiciones d e m eteorización, la c o m p o sic ió n d e la s m e n a s p rim a ria s y las ag u as su p erficiales): h id ró x id o s, s u lfa to s , c a rb o n a to s , u ra n o v a n a d a to s , u ran o fo sfato s y u ra n o s ilic a to s 1*. T o d o s ellos poseen in ten so s colores am arillo , v e rd e o n a r a n ja . L a s co n d icio n es en que se e n c u e n tra n d e m u e s tra n q u e los c o m p u e s to s d e u ra n io en la z o n a de oxidación se so m e te n a c ie r ta m ig ra c ió n d u r a n te la cu a l u n o s sectores p ierd en y o tro s g a n a n u ra n io , a u n q u e en ú ltim a in s ta n c ia u n a p a r te considerable se d ise m in a . U n o d e los y ac im ien to s im p o rta n te s se h a lla a l n o r te d e l círc u lo p o la r, en el Lago Grande de loa Osoa (C anadá). E l y a c im ie n to fu e d e s c u b ie rto m erced a la v iv a coloración a m a rilla a n a r a n j a d a d e los m in e ra le s secu n d ario s d e uran io q u e y a c ía n e n la su p e rfic ie (los se c to re s m ás alto s fueron nivelados p o r los g lacia res y n o se c u b re n con cajjas de aluviones). Los nu m ero so s filo n es, v e ta s y le n te s d e c a rb o n a to s y cuarzo que se o b se rv a n en g ra n d e s e x te n sio n e s c o n tie n e n ca rb o n ato s, h e m a tita , u ra n in ita , s u lfu ro s y a rs e n iu ro s d e c o b a lto y níquel, b ism u to n a tiv o ; las m ás re c ie n te s e n c ie r r a n p l a t a n a tiv a , a rg e n tita , p irita, ca lc o p irita , g a le n a , e s fa le rita , e tc . E s tá n m u y d esarro llad o s los ag regados m e ta c o lo id a le s d e m in e ra le s m etalíforos. E l y acim ien to se s itú a e n tre ro c a s p re c a n í11 L o s p r o d u c to s a m o rfo s d e la s m o d ificacio n es d e la u r a n i n it a e n fo rm a d e e f lo re s c e n c ia s o c o rte z a s ro jo -v iv as, a n a ra n ja d o s y a m a r illa s se H u m a b a n h u m i t a s . L a s in v e s tig a c io n e s Fian m o s tra d o q u e Re t r a t a d e u n a m e z c la d o c u r ita . ( h i d r a to d o u ra n io y plom o) ro jo -a n a ra n ja d a y e o d d itu (s ilic a to d e u r a n i o ) a m a r il la .
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brianas. Su edad, d eterm in ad a por d istin to s m éto d o s, se calcu la en I.300 m illones de años, ap ro x im ad am en te. O tro g ra n yacim iento de m enas ricas se h a d e s c u b ie rto en la provincia de K atanga (Congo. K inshasa) C assolo, C hin co lo b v e v Calongve. L as lentes y los filones se localizan e n tre dolomita** y esquistos (lejos de macizos graníticos). F o rm a n p a r te d e las m enas y criaderos, adem ás del cuarzo, a veces la tu rm a lin a , la m o n a c ita . el ap a tito , sulfuros (pirita, linneíta, calco p irita, etc.), así com o seleniuros de níquel, cobalto, etc. La u ra n in ita se e n c u e n tra , a veces, en concentraciones m uy considerables, h a b itu a lm e n te recristalizad a en agregados m acrogranulares. T a m b ié n e s tá n p r o p a gados los cristales de u ra n in ita. E n la z o n a d e o x id ació n se o b s e r v an en can tid ad es apreciables diversos m inerales s e c u n d a rio s d e u ran io : ia n th in ita , becquerelita, sehoepita, sc lo d o v sk ita, k a s o lita , so d d ita, u ran o sferita, cu rita , etc. L a ed ad del y a c im ie n to so e s tim a en 610 m illones de años, ap ro x im ad am en te. Importancia práctica. C onviene señ alar que a n te s del d e sc u b rim ien to del radio p o r los esposos Curie, las u ra n in ita s , q u e se o b ten ían p aralelam en te a la extracción de la p la ta , no se e m p le a ban m ás que p a ra fab ricar p in tu ra s am arilla, n a r a n ja y n eg ra. D espués de la p rim era d écada del presente siglo se h an e m p le a d o con el m ism o fin los residuos de la extracció n de ra d io d e d ic h a s menas. H ace m uy poco tiem po, m erced a la solución del p ro b le m a de la liberación y del aprovecham iento do la colosal e n e rg ía n u clear, se h a pu esto de relieve el excepcional v alo r do e s ta s m en as. L a U RSS es el país donde prim ero se h a a p ro v e c h a d o la e n o rg ía nuclear con fines pacíficos: se ha co n stru id o la p rim e ra c e n tra l eléctrica del m undo, que funciona a base d e c o m b u stib le a tó m ic o . L as u ra n in itas contienen radio en p roporción do u n a s c u a n ta s cienm ilésim as de % de la m asa de uranio. Los p re p a ra d o s do ra d io o b ten id o s de las m enas de uranio tienen d is tin ta s ap lic a c io n e s: en la m edicina, p a ra el tra ta m ie n to de tu m o res m alig n o s (con el radón, p ro d u cto de desintegración del radio), p a r a lo cu a l so om p ican a p a rato s especiales denom inados “ rad io c añ o n es” ; los ra y o s g a m m a se em plean p a ra la radiografía (defectoseopia) do lin g o tes m e tá licos, instalaciones de horm igón arm ado, ote. I I . MRUFO DEL CU A R /O Los m inerales que con stitu y en ose g ru p o poseen u n a m ism a com posición m uy sim ple: S iü 2. In te g ra n u n a serie d e m odificacio nes polimorfas. P o r su o stru o tu ra cristalina, dichos m inerales o c u p a n u n a posi ción m uy especial en tre los óxidos. Com o verem os m ás a d e la n te , sus estru c tu ras cristalinus g u ard an relación d ire c ta con los silic a tos. .Por esta razón, ciertos au to res in cluyen dicho g ru p o do m in e rales en la sección de los silicutos. Sin e m b arg o , on v ista do q u e el 34 U
Fig. 180. Sistema con un solo com ponente Si02.
ca r!3 mo
¡3-cristobalita
Las cu rv as de tensión del v a p o r de las d istin tas m odificaciones se re p re se n ta n de m odo esquem ático. A c a d a te m p e ra tu ra concreta (T) re su lta m ás estab le la m odi ficación (P) de m enor ten sió n del vapor (es decir, la cu rv a q n e m ás se aproxim a al eje de las ordenadas).
cuarzo es p o r su n a tu ra le z a quím ica un óxido típ ic o debe mos (en consonancia con el principio ad m itid o p o r noso sio tro s mismos) ex a m in a rlo en T e sta sección. | 513 De las m odificaciones poliI a -cuarzo m or fas de S i0 2 p erte n ecie n te s ________________ a ese grupo, tre s fo rm a s p rin180-270 . cristobalita^___cipales tien en denom inaciones 130 ' « - tnHimüa propias, a sa b e r: cuarzo, tridim ita y cristobalita. Sus m odi -* -P ficaciones suelen designarse con las le tra s griegas a y /3. E n la n atu ra le z a existe, ad e m ás, la sílice h id ra ta d a (el ópalo S i0 2-nH 20 ), que exam inarem os a p a rte . £1 c u a d ro g en eral de las transm utaciones polim orfas d e S i0 2 e s tá re p re se n ta d o en la fig. 180 en form a gráfica en fu n ció n d e T P . Se h a estab lecid o la siguiente) serie de tran sm u tacio n es en a n tio tro p a s : a-c u a rz o = ^-cu arzo = /9-tridim ita 5= ^-cristo b alita -s fusión. 573° 870° 1470° 1713° A d em ás, se conocen las siguientes transform aciones en a n tio tr o p a s d e La trid im ita y la cristo b alita en la esfera de b a ja s te m p e r a tu r a s en esta d o m u y so b reen friad o : a -trid im ita
^ ^-trid im ita y 130° « -cristobalita = /^-cristobalita. 1 8 0 -2 7 0 °
F ig. 181. A — te tra e d ro colocado de c o sta d o ; su s vórtices son los cen tro s d e los iones d e o x ígeno en el gru p o te tra é d ric o S i0 4 (B ), en cuyo in terio r se dispone ol io n Si*+. A y B se to m a n a la m ism a escala.
350
F ig . 182. E s tr u c tu r a c ris ta lin a d e la m o d ificació n de P — cu arzo , de m á s a lt a te m p e ra tu ra , e n p ro y ecció n so b re el p la n o (0001). Los núm eros rep re sen tan las a ltu ras re la tiv a s de los iones respecto al plano del dibujo.
L a e s tru c tu ra c rista lin a del cuarzo, al igual que de las dem ás m odifi caciones polim orfas, se distin g u e p o r la p a r tic u larid a d de que el ion Si'1+ siem pre se e n c u e n tra ro deado p o r cuatro oxígenos 0 2+ (fig. 181 ^ situ a d o s en los v értic es del te tra e d ro . C ad a v értice de ta l te tra e d ro es al m ism o tiem po v értice del te tra e d ro vecino (fig. 182). P o r lo ta n to , las e s tr u c tu r a s cristalin as de estos m inerales c o n stan d e algo así com o u n a s a r m a zones d e te tra e d ro s u nidos (fig. 183). E l m o d o d e u n ió n es e l m ism o en to d a s las m odificaciones (m ed ia n te los v é rtic e s d e lo s t e t r a e dros), pero la o rien tación y la sim e tría g en e ral d e su d is p o sic ió n so n d istin tas. E n co n ju n to, el e m p a q u e ta m ie n to d e los io n e s d e o x í geno no es den so : en las arm azo n es q u e d a n “ in te r s tic io s ” e n tr e los tetra ed ro s. E n las m odificaciones de b a ja s te m p e r a tu r a s , los iones poseen p eq u eñ as dim ensiones, en las d e a lta s te m p e r a tu r a s , m ás “ esp o n jo sas” , son m ás grandes. D ire c ta m e n te d e ello d e p e n den los pesos específicos y lo» índ^.es d e re frac ció n . D ado que cad a ion de oxígeno es co m ú n p a r a d o s te tr a e d r o s S i0 4 ad y acen tes, siem pre se sitú a e n tre dos io n es d e silicio , m ien -
Pig. 183. L a m ism a e s tru c tu r a c ris ta lin a q u e en la fig. 182, pero re p re se n ta d a p o r m ed io d e te tra e d ro s. L as lineas de d istlnlo grosor (en la p a rle so m b read a de los tetraed ro s) m uestran la posición re la tiv a de los te traed ro s sobre el plano del dlDuJo. Se ve claram en te que los tetraed ro s adyacentes al hexágono Interno se dis ponen en torno de un eje helicoidal de se x to orden (siguiendo la hélice de doble espira).
o’ S.01
1
351
tr a s c a d a ion S i4+ se h a lla e n tre c u a tro iones de ox íg en o . D e a h í los m 'm ieros d e co o rd in ació n 2 y 4. Al ex a m in a rse los te tr a e d r o s S i0 4 se v e fá c ilm e n te q u e el ion positivo Si4-1" no a m o rtiz a m á s q u e la m ita d d e la v alen c ia n e g a tiv a de ca d a ion O 2- q u e lo ro d e a , p ero d a d o q u e c a d a ion d e oxígeno p erte n ece s im u ltá n e a m e n te a o tro te tr a e d r o , se a m o rtiz a ta m b ié n al m ism o tie m p o , la s e g u n d a m ita d d e su ca rg a. Así q u ed a ev id en te, que en su c o n ju n to , la fó rm u la q u ím ic a del com puesto será S i0 2. a-CUAHZO - S i0 2. E sta m odificación e s ta b le a b a ja s te m p e r a tu ra s suele denom inarse sim p lem en te c u a rz o ; n o se conoce el origen de la denom inación. E l cuarzo es u n o d e los m in e ra le s m ás a b u n d a n te s en la co rteza te rre stre y u n o d e los m e jo r e s tu d ia d o s . Composición quím ica. P o r lo v isto , co rre sp o n d e n a la co m p o si ción te ó ric a las variedades tra n s p a re n te s in co lo ra s. L a s d e color b lan co de leche y otro cu alq u iera p u e d e n c o n te n e r e n c a lid a d de m ezclas m ecánicas d istin tas su stan cias gaseosas, líq u id a s y sóli d as, com o p or ejem plo; C 0 2, H 20 , h id ro ca rb u ro s, N aC l, C a C 0 3, en v ario s casos inclusiones de pequeños cristales d e ru tilo , a c tin o lita y o tro s m inerales perceptibles a sim ple v ista. La m odificación ^-cuarzo (de te m p e ra tu ra s m á s elev a d as) c ristaliza en el sistem a h ex a g o n al; c. s. h e x a g o n a l-tra p e c io é d ric a L a m ás estable a te m p e ra tu ra s in ferio res a 573° (a la p re sión atm osférica), o sea la m odificación a -c u a rz o c ris ta liz a en el s iste m a trig o n al, con c. s. trig o n al-tra p ecio éd ric a L 33 L 3. G. e. C 3X2 (D \). a0 = 4,904, c0 = 5,397. L as estru c tu ras c rista lin a s so n de e sq u e m a b a s ta n te sencillo. E n las figs. 182 y 183 se re p re s e n ta n en igual escala la e stru c tu ra cristalin a de /J-cuarzo y las p ro y e ccio n es a 1c» largo del eje c sobre el plano (0001). E n c a d a te tr a e d r o S i0 4 d o s iones d e oxígeno se disponen u n poco m ás a r rib a y los o tro s d o s u n poco m ás ab ajo que el ion de silicio. Los g ru p o s d e t e t r a e d ro s se sitú a n en tres capas a d istin tas a ltu ra s ; su p o sició n r e la tiv a so b re el plano del dibujo está re p resen ta d a p o r líneas d e d is tin to g ro so r y núm eros inscritos en círculos (fig. 182). C om o se v e e n la fig. 183, los tetra ed ro s form an espirales, c a d a u n a d e las cuales tu e rc e h a c ia un mismo lado. Los llam ados cu arzo s d erech o s e iz q u ie rd o s se distinguen, precisam ente, por el hecho do q u e las e sp ira le s tu e rc e n hacia la derecha o hacia la izq u ierd a. L a r o t a ció n e n 60° en to rn o del eje senario y el d e sp la z a m ie n to en u n a te r c e r a p a r te de la a ltu ra de la célula elem ental a lo largo del eje c h a c e n co in cid ir con la posición an terio r do los te tra e d ro s (fig. 183). L a m odificación «-cuarzo (de b a ja te m p e ra tu ra ) se d istin g u e m u y p o co del /3-cuarzo por su e stru c tu ra cristalin a. Kn la fig. 184 e s tá n re p re s e n ta d a s sus correlaciones en la pro y ecció n so b re el p la n o (0001), m ostrándose únicam ente los iones d e silicio. Com o v ern o s, e n el proceso de la tran sm u tació n p o lim o rfa d e la m o d ifi c a ció n d e a lta s te m p e ra tu ra s en la de b ajas te m p e r a tu ra s se pro352
(a )
(b)
F ig . 184. C o rre la c io n e s on la s e s t r u c tu r a s c ris ta lin a s d e l ^ -c u a rz o (A) y « -c u a r z o (B). No se m u e stra n m i s q u e los Iones d e silicio , c u y a a ltu r a se seríala con circu io s so m b re a d o s e n d is tin ta m e d id a .
d u c e n p e q u e ñ o s d e sp la z a m ie n to s d e los c e n tro s d e los te tr a e d r o s d e silicio y ox íg en o , d eb id o a lo cual se hace m ás d e n s a la re d y m á s b a ja la s im e tría : los ejes sen ario s se c o n v ie rte n e n te rn a rio s . E l tip o d e en lac e e n tre los g ru p o s d e te tra e d ro s no c a m b ia . E n el p ro ceso d e la tra n s fo rm a c ió n no c a m b ia la d irecció n d e las esp ira le s. A specto de los cristales. Los cristales de /?-cuarzo, m e jo r d ic h o las p a ra m o rfo s is d e a -c u a rz o e n sucesión al p rim e ro , q u e se e n c u e n t r a n e n ro c as efu siv a s (lip a rita s, p o rfiro s c u a rc íte ro s, e tc .) rica s en sílice, com o fo rm acio n es te m p ra n a s a b a se d el m a g m a líq u id o , tie n e n u n a sp e c to d e d o b le p irá m id e h ex a g o n al, cotí la p a r tic u la r i d a d d e q u e la s ca ras del p rism a son m u y tru n c a d a s o no e x is te n en a b s o lu to (fig. 185). L os cristale s su elen se r m u y p e q u e ñ o s, poro en cierto s cria d ero s llegan a te n e r 1 —2 cm d e d iá m e tro . L o s c ris ta le s b ie n d esa rro llad o s d e a -cu arzo , d e b a ja s te m p e r a tu r a s , sólo se e n c u e n tra n e n huecos o en cria d ero s porosos. So co n o c en c r is ta les d e m u y g ra n d e s dim ensiones, d e h a s ta c u a re n ta to n e la d a s . L as fo rm a s de los cristales, a u n q u e m uy v a ria d a s, se d is tin g u e n p o r la p re se n c ia de ca ras del p ris m a m (1010), a m en u d o co n e s tría s h o ri z o n tale s, ca ras de ro m b o ed ro s r (1011) y z (0111), d e d o b lo p ir á m id e trig o n a l s {1121}, d e tra p e c io e d ro trig o n a l x {51(31}, ote. (fig. 186). Se e n c u e n tra n in d iv id u o s, d o n d o ’las c a ra s d e los ro m b o e d ro s p rin cip a le s tien en igual d esa rro llo y los c rista lo s tie n e n ol a s p e c to d e “ d o b le p irá m id e h e x a g o n a l” . Al s o m e te rse a la co rro sió n , las ca ras d e u n ro m b o ed ro q u e d a n b rilla n te s , las d e o tr o so v u e lv e n m ates. L os fig u ra s d e corrosión no son ig u ales. S og ú n se a la posición del tra p e c io e d ro trig o n a l {5161} y d e la d o b le p irá m id e {1121} so d is tin g u e n ol cu a rzo d erecho y ol c u a rz o iz q u ie rd o (fig. 18(5). lis ta s ca ras co rresp o n d en a las a ris ta s del p ris m a (tra s 120°), d is p o n ié n dose a b a jo y a rrib a , pero on lados d is tin to s do la a r is ta . A d em ás do las m odificaciones e v id e n te m e n te c ris ta lin a s a - c u a r zo y fl-cu arzo , so conocen m o d ificacio n es c rip to c ris ta lin a s, d e es tr u c tu r a fib ro sa : calcedonia y cuarcina, q u e sólo se d istin g u e n la u n a d e la o tr a p o r las p ro p ied a d es ó p tic a s (en p a r tic u la r por ol sig no ó p tico). 23
-
13024
353
F ig . 185. C ris ta le s d e ^-cuarzo. D o b le p ir á m id e h e x a g o n a l (a l a d e re c h a ) c o m b in a d a con u n p r is m a h ex a g o n a l (a la iz q u ie rd a ) .
F ig . 186. C u arzo iz q u ie rd o (A) y de recho (B ): m {1010}, r{ 1 0 1 1 ),z {0111}, s{1 1 2 1 ), x {5161},
F ig . 187. M acla D elfin ad o (es q u e m a ). L a s fro n te ra s e n tre lo s d o s in d iv id u o s se ad v ierten e n la lin e a d e s u tu ra .
Fig. 188. M aclas D elfin ad o b rasileña (B). E sq u e m a .
(A) y
L a s m acla» son muy frecuentes y obedecen a d is tin ta s leyes: 1. L a s m aclas Delfinado (Dauphiné) (fig. 187) se in te rp e n e tra n co n t a n t a perfección que se parecen a sim ples cristales, do los cu a les se d istin g u e n únicam ente porque las caras del trap ecio ed ro x se o b s e rv a n en ca n tid a d doble (fig. 188) y se deducen la u n a de la o t r a g ira n d o en 60° y no en 120° en torno del eje v ertical. L as caras d el p ris m a d e am bos individuos se confunden y las del rom boedro r c o in c id e n con las del rom boedro z (fig. 187). Los ejes ópticos de a m b o s in d iv id u o s son paralelos, por cuya razón no se puede esta-
F ig . 189. Secciones de c rista le s do c u a rz o c o rro íd a s (p o rp e n d ic u la rm e n te al eje ó p tico ). A — m acla de D elfinado; las fro n teras de los In d iv id u o s son m u y Irre g u lares; B — m acla brasileña, con fro n te ra s d erech as de los Individuo.» m aclados.
blecer la e s tru c tu ra de la m acla m ás que p o r v ía d e la co rro sió n (fig189-A). L as superficies de asociación son sinuosas. 2. L as m aclas brasileñas (fig. 188) se d istin g u e n do las m a c la s D au p h in é p o rq u e las caras d e su s trap e cio ed ro s, q u e se o b s e rv a n e n ca n tid a d doble, se deducen d e d is tin ta m a n e ra : m e d ia n te el re fle jo en p lano v ertical. L a e s tru c tu ra d e la m acla se d e te r m in a p o r v ía de la corrosión (fig. 189-B). A diferencia d e la e s tr u c tu r a d e las m aclas D au p h in é, a q u í se t r a t a d e superficies p la n a s do aso c ia c ió n . Adem ás, las m aclas brasileñas pu ed en d esc u b rirse ó p tic a m e n te . 3. M aclas japonesas según la doble p irá m id e trig o n a l {1122}; los in d iv id u o s se inclinan el uno h acia el o tro b a jo u n á n g u lo d e 84°34'. A gregados. E n las cav id ad es son m u y c o m u n es las d ru s a s d e cristales de cuarzo (fig. 41), a veces u n id as a c rista le s do o tr o s m i nerales. L as m asas co n tin u as de cu arzo e s tá n fo rm a d a s p o r a g r e g a dos granulares. L a e stru c tu ra do los ag reg ad o s c o m p a c to s so d e t e r m ina fácilm ente al m icroscopio a m eóles cru zad o s. L a c a lc e d o n ia , que posee u n a e stru c tu ra crip to fib ro sa, so o b s e rv a con fre c u e n c ia bajo la fo rm a de cortezas, e s ta la c tita s a rriñ o n a d a s o o slo ro lito s, au n q u e la m ás com ún cs Ja form a d e sílex. L a s á g a ta s (g e o d as do silioio) tien en u n a e s tru c tu ra c o n c én trica zo n a l, c o n d ic io n a d a p o r la alternación de d iferentes capas d e calc ed o n ia, a voces do c u a rzo , do d istin to color. Las p arte s ce n trales do las g e o d a s su elen e s ta r co n stitu id as de cuarzo crista lin o -g ra n u la r (v. l'ig. 42), a veces en form a de cepillos do cristales. lil color del ouarzo puedo ser c u a lq u ie ra , poro los m ás co m u n es son los cuarzos incoloros, blancos tío leche y grises. L as v a rie d a d e s tran sp a ren tes o tran slú cid as, do h erm o sa co lo ració n , tien en n o m 23
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b re s e sp e c ia le s : 1) cristal de roca, cristale s in co lo ro s y tra n s p a r e n te s co m o el a g u a ; 2) am atista, v a rie d a d e s v io le ta s ; 3) rauch'. topacio, v a rie d a d e s tr a n s p a r e n te s com o el h u m o , d e color g risác eo o p a rd u s c o ; 4) m o rió n . cristale s d e co lo r n e g ro ; 5) ci Fig. 190. liurtíujade gas y trin a , cristale s d e color a m a rillo d e oro o pequeño cristal de sal ge a m a rillo d e lim ón. ma en una gota de líquido A d em ás d e las e n u m e ra d a s v a rie d a d e s incluida en cuarzo. Au mentado. tra n s p a re n te s d e c u a rz o se o b s e rv a n cris ta le s e v id e n te m e n te a lo c ro m á tic o s que d e b e n su c o lo ra c ió n a in clu sio n es d e o tro s m in era le s, q u e ta m b ié n t i e n e n s u s d e n o m in a c io n e s p r o p ia s : pra sem , c u a rz o v e rd u sc o con in c lu s io n e s a c ic u la re s d e a c tin o lita v e r d e ; a ve n tu rin a , c u a rz o a m a r i l l e n t o o ro jo p a rd u s c o con re flejo fu lg u ra n te d e b id o a m in ú scu las in c lu s io n e s d e m ica, ó x id o d e h ie rro (F e20 3), e tc. E l c o lo r b la n c o d e leche d el cu arzo , m u y p ro p a g a d o e n y a c im ie n t o s h id ro te rm a le s , se d eb e , e n u n o s casos, a l c o n te n id o d e gran c a n t i d a d d e líq u id o y gases m icroscópicos. C asi sie m p re se o b serv a e n lo s líq u id o s u n a b u r b u ja m óvil d e gas p o r la q u e se id e n tific a f á c ilm e n te el líq u id o ; o tra s veces se o b se rv a n in clu so m in ú sc u lo s cris t a l e s d e N a C l (fig. 190). Al c a le n ta rse a d e te r m in a d a te m p e r a tu ra , e s to s c r is ta le s se d isu elv en , luego d e sa p are cen las b u r b u ja s d e g as y se f o r m a u n a fa se líq u id a h o m o g én ea. Al e n friarse , la fa se v u e lv e a ser h e te r o g é n e a . A sí se e sta b le c e a p ro x im a d a m e n te a q u é te m p e r a tu r a h a p o d id o p ro d u c irse la c a p tu r a d e e sta s fa ses líq u id a s e n el p ro ceso d e c rista liz a c ió n d el c u a r zo. E n o tro s casos, el color b lan co d e lech e d e los cristales de cu arzo v ie n e d e te rm in a d o p o r la g ra n c a n tid a d d e fisu ras a p a re c id a s d u r a n te procesos d in ám ico s (de la m ism a m a n e ra qu e el hielo a b s o lu ta m e n te tr a n s p a r e n te a d q u ie re u n color b lan co d e leche e n el lu g a r en q u e se le g olpee co n u n m a r tillo). L a ca lc e d o n ia su ele poseer d istin to s colores y m a tic e s (con m a y o r fre c u e n c ia q u e el cu arzo c rista lin o ): g ris le c h o so ,jje g ro
Fig. 191. Agata con capas de dis tinta coloración, en parte horizon tales y en parte concéntricas.
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azu lad o (zafirina), am arillo, rojo, n a ra n ja (c o rn alin a), p a rd o , m a rró n (sarder), v erd e (plasm a), v e rd e -m a n z a n a d e b id o a los co m p u es to s de n íq u el (crisopraso), v erd e con m an ch a s ro ja s (h elio tro p o ), etc. L as ágatas o los ónixes co n stan a m en u d o d e d e lg a d ísim a s c a p a s de calced o n ia de d istin to color concéntricas zo n a le s o p la n a s y p a r a lelas (fig. 191), p u ed en ofrecer las m ás v a ria d a s co m b in a c io n e s d e m a tic e s : neg ro y blanco (ónix árab e), p a rd o y b la n c o (sard ó n ice), rojo y b lan co (carneolónice), etc. E l brillo del cuarzo es v itreo , el de ja ca lc ed o n ia, d e c é reo a m ate. C onstantes ópticas. E l cuarzo es ó p tic a m e n te u n ia x ia l, p o si tiv o . N g = 1,553 y N m = 1,544. P osee la c a p a c id a d d e g ir a r el p lan o d e po larización en cu alq u ier dirección, se g ú n se t r a t e d e cu arzo derech o o izquierdo (levógiro o d ex tró g iro ). D u reza 7. Clivaje no tie n e ; a veces a b s o lu ta m e n te im p e rfe c to según el ro m b o ed ro . F ra c tu r a concoidea. Peso específico 2,5 —2 ,8 , en las v a rie d a d e s p u ra s 2,65; el peso específico del /J-cuarzo. q u e posee u n e m p a q u e ta m ie n to m enos denso, es algo in ferio r. O tra s propiedades. E l cuarzo d e ja p a s a r los ra y o s u ltra v io le ta s . P o s e e la p ro p ie d a d d e la piezoelectrización: b a jo el efecto d e te n s io n e s m e cánicas su rg e n en él cargas eléctricas. L os ejes b in a rio s so n e lé c trico s, con ía p a rtic u la rid a d d e q u e se e le c triz a n e g a tiv a m e n te el e x tre m o d e c a d a eje b inario q u e d a en la a r is ta tr u n c a d a p o r las c a ra s del trap e cio ed ro , m ie n tra s que el e x tre m o o p u e s to se e le c triz a p o sitiv a m e n te . L a te m p e r a tu ra d e fusión del c u a rz o es 1713°. A l en friarse la fu sió n se fo rm a fá cilm e n te el v id rio d e c u a rz o (cuarzoam orfo) d o ta d o d e v aria s p ro p ied a d es esp eciales: re s is te n c ia a los ácidos, b a jo coeficiente de d ilatació n , tra n s p a re n c ia p a r a los ra y o s u ltra v io le ta s, etc. Caracteres diagnósticos. Los cristale s de c u a rz o se id e n tif ic a n con fa c ilid a d p o r las form as ca rac te rístic as. E n los a g re g a d o s c o m p a c to s, el cu arzo se reconoce p o r la e le v a d a d u re z a , la f r a c t u r a c o n coidea y la au se n cia de clivaje. L a calced o n ia se d istin g u e de los m in e ra le s p a re c id o s (ó p a lo , s m ith s o n ita Z n C 0 3, flu o rita c rip to c rista lin a , e tc .) p rin c ip a lm e n te p o r su d u re za, así com o p o r sus p ro p ie d a d e s ó p tic a s . N o se fu n d e al soplete ni e n tra en re a c c ió n con los ác id o s, e x cepción h ec h a del H F , con el cual fo rm a el c o m p u e s to v o lá til S iF 4. L o a ta c a n los álcalis. L a calced o n ia se d e ja a t a c a r m u c h o p o r K O H . O rigen y y a cim ien to s. E l cu arzo, m u y c o m ú n e n la n a tu r a le z a ,, en tra en la com p o sició n de las rocas y y a c im ie n to s d e l máB d is tin to origen.
1. E n m u ch as rocas acid as eru p tiva s (in tru s iv a s y efu siv as), lo m ism o q u e los feld esp ato s y las m icas, el c u a rz o es u n o d e los c o m p o n e n te s esenciales (en g ra n ito s, gneis, ro c a s c u á rc ic a s, etc.). Los cristales p o rfíreo s de cu arzo en ro c as a c id a s e lu s iv a s poseen con fre c u e n c ia u n a e s tru c tu r a c rista lin a z o n a l y c o n tie n e n a m e n u d o in clu sio n es de v id rio volcánico. 357
2. E n los g ra n d e s c rista le s (ra u c h to p a c io , m o rió n , a m a tis ta , e tc .) se e n c u e n tr a en las c a v id a d e s e n tre p eg m a tita s a s o c ia d o a fe l d e s p a to s , m o sc o v ita , a veces al to p acio , al b e rilo , a la tu r m a l i n a y o t r o s m in e ra le s . S on fre c u e n te s las co n crecio n es re g u la re s c o n g r a n d e s in d iv id u o s d e fe ld e s p a to s p o tá sic o s: o rto c la s a s o m ic ro c lin a s , q u e e n las secciones p u lim e n ta d a s re c u e rd a n le tr a s d e l a lf a b e to h e b re o . E s c a ra c te rís tic o q u e to d a s e sta s in c lu sio n e s d e c u a rz o tie n e n l a m is m a o rie n ta c ió n ó p tic a en c a d a c rista l d e f e ld e s p a to c o n c re to . 3. C o m o m in e ra l c o n s ta n te d e filones, d o n d e se p r e s e n t a e n m a s a s co n sid erab les, el cu a rz o e s tá p ro p a g a d o e n lo s n u m e ro s ís i m o s y a c im ie n to s hidroterm ales d el globo te r r á q u e o a s o c ia d o a los m á s d iv e rso s m in e ra le s: c a s ite rita , w o lfra m ita , o ro , m o lib d e n ita , p i r i t a , c a lc o p irita , tu rm a lin a , ca lc ita , clo rito s, e tc . C asi s ie m p re , el c u a rz o c o n tie n e inclusiones m icro scó p icas d e g ase s, líq u id o s y s u s ta n c ia s m in e ra le s sólidas. L a s á g a ta s y los ónixes, en a lm e n d ra s (secrecio n es) d e la s m ás d i s t in t a s fo rm a s y d im en sio n es, e s tá n m u y p r o p a g a d a s e n m u c h a s ro c a s e f u s iv a s : m elafiro s, b a sa lto s, a n d e s ita s, e tc . (la v a s e s p o n jo s a s a lte r a d a s ) . Su o rig en v a ligado a la p e n e tra c ió n d e d is o lu c io n e s c o lo id a le s c o n c e n tra d a s d e sílice e n la e ta p a f in a l d e l a a c ti v i d a d h i d r o te r m a l e n tr e d ic h a s rocas. 4. E n los procesos exógenos, el cu a rz o y la c a lc e d o n ia , b a jo la f o r m a d e a g re g a d o s m icro g ra n u lare s, se c o n s titu y e n d u r a n t e la d e s h id ra ta c ió n y re c rista liz a c ió n d e geles d e sílice. S e c o n o c e n casos d e fo rm a c ió n d e cristale s d e c u a rzo e n c a v id a d e s , p o r e je m p lo , e n fis u ra s e n tr e ro cas silicificadas d u ra n te p ro c eso s s u p e r fic ia le s (c a li z a s , s e r p e n tin ita s , etc.). E n c a m b io , e n estap condiciones y e n e s c a la m u c h o m a y o r se f o r m a la c a lc ed o n ia no sólo en el proceso d e d e s h id r a ta c ió n d e g e les d e sílice, sin o p o r v ía p ro p ia. Se h a n o b s e rv a d o c a so s d e su fo r m a c ió n d e sp u é s del ópalo er. c a v id a d e s e n tr e se c re c io n e s c o lo m o r ía s d el m ism o . L a ca lc ed o n ia e s tá m ás p r o p a g a d a b a jo la f o r m a d e s íle x e n la s calizas, así com o d e ganglios en la c o r te z a d e m e te o r iz a c ió n , re c o rd a n d o p o r su aspecto a lm e n d ra s y g e o d a s d e c a lc e d o n ia h o m o g é n e a d e o rig en h id ro te rm a l e n ro c a s e r u p tiv a s e fu s iv a s . 5. E n lo s p rocesos m etam órficos, el c u a rz o se f o r m a e n m a sa s c o n s id e ra b le s d u ra n te la d e s h id ra ta c ió n d e ro c a s s e d im e n ta r ia s q u e c o n tie n e n ó p alo , con la c o n stitu c ió n d e los lla m a d o s ja s p e s y p ie d r a s c ó rn e a s e s tra tific a d a s (rocas c u a rz o -c a lc e d ó n ic a s y c u á rc ic a s e x tr a o r d in a r ia m e n te m icro g ra n u lare s). S in e m b a rg o , re v iste n el m áx im o in te ré s, t a n t o d e s d e el p u n to d e v i s t a m in e ra ló g ic o com o p rá c tic o , los filo n e s d e “ t ip o a lp in o ” , q u e s e f o r m a n e n las fisu ra s o rig in a d a s e n el p ro c e so d e m e ta m o r f is m o y d e c o n s titu c ió n d e p iz a rra s e n las ro c a s (v. fig . 110). E n las g r a n d e s c a v id a d e s y fisu ra s (“ g ru ta s d e c r is ta le s ” ) o c u p a d a s n a d a m á s q u e p a r c ia lm e n te p o r su s ta n c ia s m in e ra le s, la s p a r e d e s s u e le n e s t a r t a p i z a d a ® d e c rista le s d e cu a rz o b ie n d e s a rro lla d o s y d e g r a n 368
d es d im ensiones, aco m p añ ad o s de clo ritas, fe ld e sp a to , ru tilo , brooq u ita , etc. E sto s filones, lo m ism o q u e los c rista le s po seen m u ch as p ro p ie d a d e s peculiares. Los cristales d e ro c a tie n e n la m ás d iv e rsa o rie n ta c ió n resp ecto a las pared es d e las c a v id a d e s. Se h a e s ta b le cido q ue d ic h a o rien tació n depende d e la o rie n ta c ió n d e los g ra n o s d e cu a rzo que fo rm a n la roca d en u d ad o s en las p a re d e s del c ria d e ro y sirv en d e germ en p a ra la form ación de g ra n d e s c ris ta le s crecid o s en el hueco. L os cristales de ro c a no d efo rm ad o s p o see n p ro p ie d a d es piezoeléctricas. E n los procesos d e m eteorización, el cu arzo es u n m in e ra l q u í m icam en te estab le, p o r cu y a razón se a c u m u la b a jo la fo r m a d e g ran o s clásticos en los aluviones y rocas s e d im e n ta ria s (aren isco s, cu arcitas). L as pseudom orfosis de cuarzo se h an estab le cid o e n su ce sió n a los m ás d istin to s m inerales: calcita, b a rita , yeso, fe ld e sp a to s, d i vina, etc., así com o a residuos anim ales y vegetales. D e los num erosos yacim ientos no señ alarem o s m ás q u e u n o s cu a n to s a títu lo de ejem plo. E n tr e los yacim ientos soviéticos re v isten el m a y o r in te ré s m i neralógico las m inas de M u rzin ka , L ipovka, S h a ita n k a y o tra s m i nas p e g m atíticas (al no rd este de Sverdlovsk) con d ru sa s d e m a g n í ficos cristales de roca, cuarzo ah u m ad o y a m a tis ta asociados a fe l d esp ato s, tu rm alin as, lepidolitos, etc. Los filones p e g m a tític o s con m orión y a m a tista s ab u n d a n en la sierra de A d ú n -C h iló n (T ran sbaikal), en V olynia (U crania) y otros lugares. Se conocen filo n es d e cu arzo con cristal de roca en el A ld á n y el P a m ir. Los jasp es pizarrosos de color rojo d e lacre, com o p ie d ra s sem ¡preciosas, a b u n d a n en la zo n a de M agnitogorsk (U rales). S on m u y fam osos el jasp e de C aigan, de color un ifo rm e gris v e rd u sc o y los jasp es de d istin to dibujo de la zo n a d e O rsk (U rales d e S ur). L os y acim ientos de las llam adas á g a ta s técn ic as se h a lla n on las zonas de A ja ltzijski y o tra s de la T ran scau casia. G u a rd a n relació n g en ética con los m antos de rocas efusivas. E n tre los yacim ientos ex tran jero s do las v arie d a d o s nobles d e cu arzo cabe m encionar los del Brasil (M inas G erais), d el U ruguay (p rin cipalm ente la am atista), do M adagascar (c rista l d e ro ca), d e los A lp es Suizos, etc. Todos estos y ac im ien to s e s tá n re p re se n ta d o s e n la m ay o ría de los casos p o r filones p eg m atítico s o cu árcicos d e tip o alpino. L as m ejores ág a ta s se han hallado on los y a c im ie n to s de la In d ia, el B rasil, el U ruguay, e tc .). Im p o rtan cia práctica. El cuarzo y la ca lc ed o n ia tien en v arias aplicaciones. 1. L as variedades tran sp a ren tes, d e herm osos colores, se em plean en artículos de adorno. 2. Los cristales do roca incoloros se em p lea n en la fabricación d e ap a rato s ópticos. 3. E n la m ecánica de precisión ciertas variedados do estos m ine 359
r a le s (s o b re to d o la s á g a ta s técn ic as) se u sa n p a r a h a c e r co jin etes, p r i s m a s d e a p o y o , p ie d ra s d e reloj, etc. 4. E n la rad io tecn ia,, p a r a la p ro d u c ció n de p la c a s d e piezoc u a r z o , c o m o e s ta b iliz a d o ra s d e o n d as, reso n ad o res, e tc ., se em p lea n c r is t a l e s p e r f e c ta m e n te hom ogéneos, no m aclad o s, d o ta d o s de p r o p ie d a d e s p ie z o e lé c tric a s (crista l d e roca, cu a rzo a h u m a d o , m o ñ ó n ) ; p a r a e s to s fin es sólo sirv en los cristales q u e te n g a n com o m ín im o 3,5 cm e n tre las ca ras o p u estas del p rism a. 5. E l c u a rz o fu n d id o se e m p lea en la fa b ricac ió n d e v a s ija q u í m ic a , d e g ra n re sis te n c ia a las a lta s te m p e ra tu ra s y a los ácid o s, así c o m o d e l a s J á j n p a r a s d e cu arzo u sad a s e n m ed icin a p a r a el t r a t a m ie n to c o n r ay o s u ltra v io le ta s (p a ra los cuales el cu arzo es u n o de los p o c o s m in e ra le s tra n sp a re n te s). 6. E n la in d u s tr ia cerám ica y del v id rio : p a r a la fa b ric a c ió n de v id r io y la p ro d u c c ió n d e p o rc elan a y loza se em p le a n las are n a s c u á rc ic a s p u r a s d e b a jo contenido de hierro (h a s ta el 0,002% ). 7. E n la p ro d u c ció n de carb u ro de silicio-carborundo (SiC), de g r a n d u r e z a (m a y o r q u e en el corindón), em pleado com o m a te ria l a b r a s iv o d e a l t a calidad. 8. L a s fin a s aren as de cuarzo se em plean en las m á q u in a s de c h o rro d e a r e n a p a r a el p u ü d o de superficies m etálicas y d e p ied ras, a sí co m o p a r a c o rta r rocas, etc. 9. L a s aren iscas, com puestas p o r granos ro d ad o s d e cu arzo y sus v a r ie d a d e s m etam ó rfic as (las cuarcitas) se em plean com o m a te ria l d e co n stru c ció n . T R ID IM IT A — SiO¡¡. E l n om bre procede del griego “ trid im o s ”, t r ip le (se d e b e a las frecuentes m aclas). L a m odificación d e a ltas t e m p e r a tu r a s , es decir, la /J-tridim ita, cristalizad a e n e l siste m a h e x a g o n a l, p a s a fácilm en te en la fase de los estados in estab les a la a - tr id im ita , m odificación de b ajas tem p eratu ras, crista liz a d a en el s is te m a ró m b ico y p ró x im a a la p rim era p o r su e s tru c tu ra c rista lin a . A la p re sió n atm osférica, la a -trid im ita puede p a sa r con el tie m p o a la fo rm a esta b le : a-cuarzo. L a transform ación de /3-tridim ita en c u a rz o , es decir, en u n a m odificación, au n q u e cristaliza d a en el s is te m a h exagonal, pero de e stru c tu ra cristalin a m u y d istin ta , se p ro d u c e m ucho m ás lentam ente y v a acom pañada de considerable c a m b io d e v o lu m en y peso específico (el peso específico del ¿S-cuarzo es 2 ,5 1 ; el d e la /S-tridim ita 2,26). L o s cristales de a-tridimita, más estables a bajas t e m p e r a t u r a s , se observan bajo la forma de láminas pseudohexagonales (fig. 192) o , lo que es más frecuente, en maclas cíclicas (fig. 193) con un án gulo de 3 5 °1 8 ' entre las láminas. Suelen encontrarse también agre g a d o s en form a de rosetas o tejas. El color de la a-tridimita es de blanco a blanco grisáceo; a veces es incolora. E l brillo es vitreo. N g = 1 ,4 7 3 , N m = 1,470 y N p = 1,469. Dureza 6 —7. Clivaje im perfecto. PeBO específico 2,30.
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Se e n c u e n tra p re fe re n te m e n te en cavida des d e ro cas acidas efuBivas: e n tre Jas tra q u ita s d e S iegengebirge (A lem ania), Jas an d esitas de S an C ristóbal (México), e n tre los p ro d u c to s de las erupciones del V esubio, etc.
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F ig . 192. C ris ta l d e trid im ita .
CRISTOBALITA — S i0 2. L a d en o m in a ción se debe a la localidad S an C ristóbal (México). M odificaciones polim orfas: de te m p e ra tu ra s m ás alta s, Ja /^-cristobalita, cris ta liz a d a en el siste m a cúbico y la a-c risto b a lita , de te m p e ra tu ra s m ás bajas. E s ta ú l tim a p erte n ece al siste m a te tra g o n a l, siendo al misMO tiem p o pseudocúbica. Los cristales de /^-cristobalita tienen as F ig . 193. M a c la cíc lic a d e tr id im ita . p ecto octaéd rico (fig. 194), m ás ra ra m e n te se p re s e n ta n b ajo fo rm a cúbica o esquelé tica. Se e n c u e n tra n m aclas según (111). E l color es b lan co lechoso. E l brillo es vitreo. N m — 1,49. D u re za 7. P eso específico 2,27. Se o b tien e fácilm ente d u ra n te la fo rm a ción del v id rio d e cuarzo y se cristaliza d u ra n te la cocción d e ladrillos D inas. Se e n cu e n tra en rocas efusivas d e ráp id o en fria m iento, m u ch as veces en unión de la a -trid iF ig . 194. C ris ta l m ita : en las an d esitas de San C ristóbal c ris to b a lita . (México), en las lavas del M ain en R heinland (A lem ania), en el p a rq u e de Y ellow stone (E E .U U .) b a jo la fo rm a de esferolitos h a s ta de 1 m m en la obsidiana (vidrio v olcánico), así como en cavidades, a veces con lám inas de trid im ita so b re p e q u e ños cristales de cristobalita. Se conocen tam b ién otros m odos de form ación d e la ^ -c ris to b alita, a sab er: bajo el efecto de m agm a b asáltico so b re rocas sed i m en tarias cuarcíferas (areniscas). L a cristo b a lita se fo rm a en esto s casos a cu e n ta del cuarzo a altas te m p e ra tu ra s. S em e ja n te s fo r m aciones se conocen, por ejem plo, en areniscas arcillosas d e e d a d terciaria superior en Georgia O ccidental. OPALO — S i0 2'fl<7. H idrogel sólido típico. N o se conoce el origen de la denom inación. V ariedades según los ca ra c te re s físicos: 1) ópalo noble, opalescente; 2) hidrófono, v a rie d a d ligera, m uy po rosa, tu rb ia en estado seco y tra n s p a re n te en el a g u a ; 3) hialita, form aciones estalactíticas o glóbulos de e s tru c tu r a esferoiítica. Iva composición quím ica es m uy in co n stan te. E l co ntenido de ag u a oscila en tre el 1 y el 5% , m uy raras veces llega al 34% . Todos los ópalos pueden perder u n a p a rte del ag u a d u ra n te la desecación. L a p érd id a de agua es m uy intensa en los prim eros dios (fip. 195). 361
Al c a le n ta rse , « nos ó p alo s p ie rd e n la p a r te p rin c ip a l d e su a g u a a los 100°, o tro s a los 100 —250°. N o se co n o c en d e l to d o las ca u sa s d e e s ta d ife re n c ia d e l g ra d o d e f i ja c ió n del agua. P a rtic u la rid a d e s m o rfo ló g ica s. P o r lo c o m ú n se o b se rv a e n m a sa s c o m p a c ta s v itre a s e s ta la c tític a s . E s el c o m p o n e n te p rin c ip a l d e cierto s o rg a n ism o s, c o n s ti tu y e n d o las c a p a ra z o n e s d e la s D ia tó Fig. 195. Curva de deshi m eas, las espículas d e las e s p o n ja s , los es dratación del ópalo en pre q u eleto s de las ra d io la ria s, e n p a r te , de sencia de H jS 0 4. alg u n as fo ram in íferas y b rio z o a rio s, p a r a las cuales las disoluciones co lo id ales (soles) d e sílice s irv e n d e alim en to . G racias a la p re s e n c ia d e sílice, la m a y o r p a r te d e los esq u eleto s d e estos o rg a n ism o s se m a n tie n e p e r fe c ta m e n te en e sta d o fósil en las sed im en tac io n e s m á s a n tig u a s . L o s h id ró x id o s d e sílice e n tra n ta m b ié n en la c o m p o sició n d e la p a j a d e la s g ra m ín e as, en los ganglios d u ro s d e la s e q u ise tá c e a s, s o b re to d o d e los n u d o s del b a m b ú y d e o tra s p la n ta s q u e con s u s ra íc es a b s o rb e n soles de sílice del suelo. L os soles d e sílice tie n e n la c a p a c id a d d e im p re g n a r los tallo s m u e rto s d e lo s árb o le s y , d e p o s ita n d o el ópalo, su stitu irlo s e n te ra m e n te m a n te n ie n d o to d o s los d e ta lle s d e la e s tru c tu ra inicial (“ ópalo lig n ifo rm e ” ). C olor. E l ó palo de p o r sí es incoloro. M erced a la s d is tin ta s im p u re z a s , so b re to d o las que co n tien en h ierro y o tro s cro m ó fo ro s, su ele te n e r d is tin to s m atices d e los colores a m a rillo , p a r d o , ro jo , v e rd e y neg ro . E l brillo es v itre o (en las m asas p o ro sa s es céreo o m a te ). L a s v a rie d a d e s se m itra n sp a re n te s se d is tin g u e n p o r su o p ale sc e n c ia (el origen del n o m b re d e dicho fe n ó m en o se d e b e p r e c is a m e n te a este m ineral). 2 ^ = 1,40 — 1,46. D u re z a 5 — 5,5 (en las v arie d ad es m u y p o b res en a g u a , la d u re z a lle g a a 6). F rá g il. Peso específico 1,9 —2,5 (d e p en d e d el c o n te n id o d e a g u a y d e la c a n tid a d d e su stan cias p esa d as a d so rb id a s ). C ara ctere s diagnósticos. L os ópalos densos se d is tin g u e n p o r el a s p e c to v itre o y la fo rm a e s ta la c tític a de las m asas. P o r su s c a ra c te re s e x te rio re s, el ópalo tie n e m ucho d e co m ú n con la ca lc ed o n ia. Se d is tin g u e p o r u n a d u re za in ferio r y m en o r c o n te n id o d e a g u a . N o se fu n d e a l soplete, p ero se re s q u e b ra ja c o n m u c h a fr e c u e n c ia . E n tu b o cerrad o d esp ren d e agua. N o se d e sc o m p o n e e n lós á c id o s . S e d isu elv e con b a s ta n te fa cilid a d e n K O H y H F . E l ó p alo d e s h id r a ta d o se disuelve en ca rb o n ato de sodio, p ro d u c ie n d o c ie rto s ilb id o (d e b id o a l d esp ren d im ien to de C 0 2). O rig e n y y acim ien to s. E l ópalo se p re c ip ita con fre c u e n c ia en f u e n te s hidroterm ales y geisers en las zo n a s v o lc á n ic a s b a jo la f o r m a d e p o so (to b a silicosa, geiserita), a veces b a jo la fo r m a de e s t a l a c t it a s b la n c a s tra n slú c id a s con reflejo d e m a d re p e rla . E s t á *
362
propagado tam bién en las cavid ades y fisuras en tre rocas e fu siv a s, a veces bajo la form a de geodas y alm endras. Sin em bargo, la m asa fun dam en tal se fo rm a en c o n d ic io n es exógen a s, d uran te la descom posición de lo s s ilic a to s en el p roceso d e la m eteorización de las rocas de m ás d is tin ta c o m p o sic ió n , pero las m ás de las veces, ultrabásicas. La sílice q u e se d e sp re n d e d u rante la d esin tegración de las estru ctu ras c r ista lin a s d e lo s s ilic a to s p a sa p rim eram en te al estad o d e sol, d u r a n te c u y a c o a g u la c ió n se p recip ita en los d ep ósitos alu viales en fo rm a d e c o n c r e c io n e s o se d ep o sita por v ía m etasom ática, a m en u d o en c o m p a ñ ía d e ó x id o d e hierro, alum in io y otros elem en tos de d ife r e n tes rom-s p rim a ria s. E n o rm es m asas de ópalo se c o n stitu y e n por v ía se d im e n ta r ia bajo la form a de estratos en el proceso de co a g u la ció n d e lo s so le s d e sílice acarreados por las aguas flu v ia les en Jas z o n a s del lito r a l m arítim o. T rátase de las llam adas harinas fó siles, tr íp o lis, d ia to m itas, k ieselgu hr (harina de sílice), etc., que so n rocas e sp o n jo sa s o m icroporosas, m ás o m enos fuertes, tran sform ad as en la s u p e r fi cie frecu en tem en te en m asas cretáceas d eb id o al e fe c to m e c á n ic o de la con gelación del agua que contienen. C onviene señalar, por fin, el pap el m e ta so m á tic o d e los c o lo id es d e sílice que p ued en m ineralizar los resid u os v e g e ta le s y , en p a r ti cular, los ta llo s de árboles. Sea cual fuera la v ía d e su fo rm a c ió n , el ópalo se convierte, en fin de cu entas, en c a lced o n ia o cu a rzo . L as rocas sedim entarias que co n tien en ó p a lo (tríp olis, d ia to m itas) a b u n d an en los d ep ósitos terciarios d e a g u as p o c o p ro fu n d a s d e la p a rte europea de Ja U R S S, así com o a lo largo d e la p e n d ie n te orien tal d e lo s U rales, en el T ranscaspio, la T r a n sc a u ca sia . e tc . E n tre los y a cim ien to s extran jeros cabe m en cio n ar lo s d e B o h e m ia , Ita lia , T rípoli (de d onde procede la d en o m in a ció n tr íp o li), e tc . S e con ocen y a cim ien to s de ópalo noble en la p e n d ie n te m e r id io n a l de los C árpatos, cerca de K o sice (en c a v id a d e s d e a n d e sita , r o ca eru p tiv a ), en A u stralia (Q ueensland y N u e v a G ales d e l S u r, e n tr e areniscas, que ocupan enorm es esp acios), etc. Im portancia práctica. L os ópalos n o b les se e m p le a n en la f a bricación d e d iferen tes artículos de adorno. E l tr íp o li s e u s a para p u lim en tar m etales, piedras y otros fin e s. E l k ie se lg u h r tie n e a p li cación en la producción de filtros, a rtícu lo s d e ce rá m ic a , lad rillo s ligeros, etc. C onclusión. T odas las m o d ifica cio n es n a tu r a le s, e x c e p c ió n h e ch a del ópalo y la lech a tellerita (vidrio a m o rfo d e cu a rz o ), se d is tin guen por sus estructuras cristalin as c o n s titu id a s p o r a rm a z o n es d e tetraed ros d e silicio y o x íg en o u n id o s p o r lo s v é r tic e s, es d ecir, d on d e cad a io n de silicio se v e ro d ea d o p o r cu a tr o o x íg e n o s, y cad a ion de oxíg en o fija dos de silicio . L a d ife r e n c ia en tre las e s tructu ras con siste en la orien ta ció n e sp a c ia l d e e sto s tetra ed ro s. L as particularidades d e las estru ctu ra s c r ista lin a s co n d icio n a n la s propiedades físicas de los prop ios m in era les (ta b la 8).
363
’I' Vl i r.A 8 P R O P I K D A D K S MAS IM P O K T A N T K S O E I , \ S D IS T IN T A S H O I 'U 'U W C I O N K S H E SiO,
Modificación
S iste m a
C oeficiente d e re fra c c ió n
P eso especifico Ng
V id r io (d e c u a rz o ) . . . (3 -e ris to b a lita a -c r is to b a lita f J - tr id im ita a - t r i d i m i t a .. ¿i-c u a rz o . . . . a -cu arzo . . . . O p a l o .............
C ú b ic o T e tra g o n a l H exagonal R ó m b ic o H exagonal T rig o n a l
2/204 2,21 2,27 2,26 2,30 2,51 2,655 1,9-2,5
Nm
Np
1,460 — — —
1,473 —
1,553 —
—
1,487
1,484
—
1,470
1,469
—
1,544 1,44
CLASE 2. H IDROXIDOS U OXIDOS QUE CO NTIEN EN HIDROXILO E n t r e los m in e ra le s p e rte n e c ie n te s a e s ta clase tie n e n la m a y o r i m p o r t a n c i a los lla m a d o s h id ra to s o h id ró x id o s, es d e c ir, c o m b in a cio n e s d e m e ta le s co n el g ru p o h idroxilo O H q u e s u s titu y e t o t a l o p a r c ia lm e n te los io n es d e oxígeno e n los óxidos. P o r e je m p lo , a l ó x id o d e m a g n e sio (MgO) co rresp o n d e el M g [O H 2], a l ó x id o d e a lu m in io , el (A120 3) c o rresp o n d e el 2 A 1 0 (0 H ) o el 2 A 1 (0 H )3, y a s í s u c e s iv a m e n te . L a m a y o r p a r t e d e esto s co m p u esto s c ris ta liz a e n re d e s e s t r a t if ic a d a s , p a r a las cu ales es c a ra c te rístic o el e m p a q u e ta m ie n to h e x a g o n a l d e los io n es [O H ]1- o el d e m á x im a d e n s id a d , p ró x im o a l p rim e ro . A ello se d e b e n m u c h a s p ro p ie d a d e s físicas c o m u n e s d e e s to s m in e ra le s . L o s ca tio n e s m ás propicios p a r a los c o m p u e s to s d e e s t r u c t u r a e s tr a tif ic a d a son M g2+, F e 2+, M n2+, Al3 + , F e 3+, y C r3+. 1. G R U P O D E L A B R U C ITA E l p r e s e n te g ru p o e s tá re p re se n ta d o p o r h id ra to s d e m e ta le s b iv a le n te s M g, F e , M n, q u e c rista liz a n en el s is te m a tr ig o n a l o h e x a g o n a l. A q u í e x a m in a re m o s ú n ic a m e n te la b ru c ita . B R U C IT A — Mg[OH¡¡]. C om posición q u ím ic a. M gO , 6 9 % ; H 20 , 31% . C o n tie n e , a v eces, com o m ezclas iso m o rfa s F e (ferro b r u c i t a ) y M n (m a n g a n o b ru c ita ). C ris ta liz a e n e ljñ s te m a trig o n a l; c. 8. d itrig o n a l-e sc a le n o é d ric a L fo L P S P C . G .e . C ^ m (D \d). a 0 = 3,125; c0 —4,72. L a e s tr u c tu r a c r is t a l i n a e s e s t r a ti f ic a d a típ ic a . E n ella e n tr a com o a n ió n el g ru p o h id r o x ilo d i p o l a r [O H 1'] . E n la e s tr u c tu r a c ris ta lin a e s to s g ru p o s se 364
F ig . 196. E s tr u c tu r a c ris ta lin a d e la b ru c ita . A — proyección d e la e s tru c tu ra sobre el plano (0001). L os circuios h u eco s (O H ) se d isp o n e n m ás ab ajo , y los llenos de p u n tito s, m ás a rrib a de la h o ja de catio n e s Mgí+. B — v is ta d e d o s cap as con v alen cias sa tu ra d a s . C ada u n a de ellas co n sta de dos h o ja s d e io n es de h id ro x iio y de u n a h o ja d e iones de m agnesio com prendida en tre ellas.
d isp o n en con arreglo al p rin cip io del e m p a q u e ta m ie n to h e x a g o n a l d e m á x im a d en sid ad (fig. 196). C ad a c a p a c o n s ta d e d o s h o ja s p la n as co m p u esta s d e iones de hidroxiio p a ra le la m e n te al p la n o (0001). E n tr e e sta s h o jas se h alla u n a h o ja de catio n es M g2+. E s to s ú ltim o s o c u p a n to d o s los in tersticio s octaédricos c o m p re n d id o s e n tr e d o s ho jas d e O H , o sea, que ca d a ion Mg se disp o n e e n tre seis a n io n e s hid ro x ilo s ligado a tre s iones [O H ]1- de u n a h o ja y tre s io n es [ O H ] '1 de o tra . E l cliv aje bueno p a sa e n tre estas ca p as trip le s u n id a s p o r débiles enlaces residuales. Aspecto de los cristales. E l m á s c o m ú n es el ta b u la r grueso. Son frecuentes los ag reg ad o s h o jo so s p a r e c i dos a los d e talco . T am b ién se e n c u e n tra n fo rm a c io n e s m e ta c o lo id a les e sta la c tític a s. E l color d e la b ru c ita es blanco, a veces v e rd u sc o . P u e d e ser incolora. Su brillo es v itreo en la fra c tu ra , d e m a d re p e rla e n los p la nos de clivaje. N g = 1,580 y N m = 1,559. D u re za 2,5. Clivaje p erfecto según {0001}. L a s h o jita s d e lg a d a s que se se p a ra n son elásticas. Peso específico 2,3 —2,4. C aracteres diagnósticos. Se parece al ta lc o M g 3[Si4O 10][O H ] 2, a la p iro filita Al2[Si4O 10][O H ]2 y la h id ra r g ilita A l[O H ]3. Se d is tin g u e de ellas con m ás fa cilid a d p o r su g ra n s o lu b ilid a d e n HCl. N o se fu n d e al soplete. C a le n ta d a al ro jo e m ite u n a luz in te n sa . S e d isuelve fácilm en te en los ácidos sin h e rv ir. E n tu b o ce rra d o d esp ren d e agua. O rigen. Se fo rm a en el proceso de h id ró lisis de c o m p u e sto s d e m agnesio d isueltos en m edio m u y alcalin o . Se e n c u e n tra co n f r e cu e n cia en fo rm a de v e ta s y eflorescencias e n fisu ra s d e s e r p e n tin ita s , 365
1 p ro d u c to s de la m odificación hidroterm al de rocas e ru p tiv a s u ltra b ásica s (d u n ita s, peridotitas) ricas en m agnesia. A parece aso c ia d a & la se rp e n tin a , a los hidrocarbonatos de m agnesio, a la aragonit-a, e tc . A veces se observa en calizas dolom itizadas u n id as a la cal c ita . la hid ro m agnesita y la periclasa, en m uchos casos en s u s ti tu c ió n d e e s ta últim a, probablem ente de origen h id ro term a l. H ay in d icio s d e su existencia en suelos alcalinos. E n las condiciones de superficie en m edios m ás ácidos, la b ru c ita fo rm a carbonatos con facilidad. Im p o rtan c ia práctica. E n los casos de grandes co n c en trac io n es p ued e beneficiarse como m ateria prim a p a ra la o b te n c ió n del m agnesio. E n la URSS se encuentra en todos los macizos de se rp e n tin ita s no m eteorizadas de los U rales, del Cáucaso y de Siberia. L a nem alita (variedad fibrosa con aspecto de asbesto) se e n c u e n tra en el yacim ien to d e asbesto de Bazhenovo. 2. (¿RÜPO D E LA HIDRARGILITA A quí figuran los llam ados trihidratos de ciertos m etales t r iv a lentes. E l m ás com ún en la naturaleza es el Al[OH ]3. E l h id ra to férrico Fe[O H ]3, que se form a en los prim eros m om entos d e h id ró lisis d e las sales de este m etal, es inestable y se d e s h id ra ta r á p id a m ente. E l ion F e3+ en pequeñas cantidades en tra , a veces, com o elem ento isom orfo, en la composición de Al [0 H ]3. E n los h id ra to s de alum inio se observan tam bién mezclas isom orfas d e G a 3+ en ca n tid ad es b a sta n te superiores a su “clark ”. HIDRARGLLITA — Al[OH]8. El nom bre procede del griego “ h id ro ” , ag u a y “argilos”, arcilla blanqa. P o r vez p rim e ra fue d esc u b ie rta en el siglo pasado en los U rales. S inónim o: g ib b sita . Composición quím ica. Al20 3, 65,4% ; H 20 , 34,6% . C o n tien e com o m ezcla isom orfa F e20 3 (hasta el 2% ) y G a20 3 (h a s ta el 0 ,0 0 6 % ). Los análisis químicos acusan con frecuencia la casi to ta l coin cid en cia de la composición con la fórm ula teórica. Cristaliza en el sistem a monoclínico; c. s. p rism á tic a L 2P C . G .e. P 2 1fn(C \h). a0 = 8,624; b0 ~ 5,060; c0 ~ 9,700, /3 = 94°34/. L a estructura cristalina es estratificada, pró x im a a la e s tru c tu r a d e fo rm a d a d e la brucita. C iertas particularidades suyas se d eb en a q u e el io n d e alum inio tiene u n a carga superior a la del io n d e m a g n e sio y u n ra d io iónico de menores dim ensiones. E n la h id ra rg ilita , lo m ism o q u e en la brucita, cada capa consta de dos ho jas d e iones d e h id ro x iio em paquetados densam ente, e n tre los cuales se h alla u n a h o ja d e catio n es A!3+ (fig. 197). D ado que la c a rg a del ion de a lu m in io es su p e rio r a la dej ion de m agresio, se req u iere u n n ú m e ro m e n o r d e cationes Al3+ p a ra n e u tra l za r la carga n e g a tiv a de los io n es h id ro x ilo s. P o r eso, los cationes íl13+ no o cu p an to d o s lo» 366
'
a)
6)
F ig . 197. E s tr u c tu r a c rista lin a de la h id ra rg ilita .
huecos o ctaéd rico s e n tre las hojas de OH, com o o cu rre en la b ru cita, sin o sólo dos terceras p artes. D ebido a ello, los iones Al3+ no se d isp o n en en fo rm a de hexágonos centrados, com o en la e s tru c tu r a d e la b ru c ita , sino en form a de hexágonos sim ples (com párese la d isposición de los p u n to s negros en las figs. 196 y 197). Al tr a z a r los co n to rn o s de sem ejante hexágono se ve claram en te q u e en la cap a de la re d de la b ru c ita le corresponden seis hidroxilos y tres iones com p leto s Mg2+ (un ion cen tral m ás seis periféricos, ca d a un o con 2/6 de valencia), es decir, la fó rm u la del hex ág o n o será Mg3[O H ]6. E n la e stru c tu ra de la hid rarg ilita, con el m ism o n ú m ero d e hidroxilos, la fórm ula del hexágono sólo te n d rá dos iones A l3+, o sea, la fó rm u la será A1¡¡[OH]0. L a diferencia co n siste t a m bién en el m éto d o de articulación de las capas trip le s : m ie n tra s que en la e s tru c tu ra de la b ru c ita cada ion [O H ]1- c o rresp o n d e al ce n tro e n tre los tres iones [OH ]1- de la cap a sig u ien te, en la e s tru c tu r a d e la h id ra rg ilita cada ion [O H ]1- de u n a ca p a se o p o n e a c a d a ion [O H ]1- de la cap a siguiente (v. las p a rte s d e re c h a s d e las figs. 196 y 197). E l aspecto de los cristales es ta b u la r h ex a g o n al (fig. 198). Suelen en c o n trarse m aclas com plejas c o rresp o n d ien tes a v arias leyes, p o r lo com ún según (100) y (110). Los m ás ______ frecu e n te s son los agregados radiales hojosos, a veces en form as estala ctítica s, de concreciones es| \ féricas o en habas. L a m asa fu n d a m e n ta l se h a lla ^ I !0° i— p ro p a g a d a en ia superficie de la T ie rra en ag reg ai 9 g. Cristal do s m icroescam osos o criptocristalinos. de h id ra rg ilita . 367
El color de la hidrargilita es blanco; a veces se p re se n ta con matices grisáceo, verdusco o rojizo. El brillo es vitreo, en los plan o s de clivaje es de m adreperla. N g = 1,587, N m = 1,566 y N p = 1,566. Dureza 2 ,5 -3 ,5 . Clivaje perfecto según pinacoide b asa l {001}. Peso específico 2,43. Otras propiedades. Al calentarse se c o n v ie rte prim ero en boehm ita AlOOH, luego al calcinarse h a s ta 950°, en y-AljOj (de estructura cúbica del tipo de la espinela). Caracteres diagnósticos. Son característicos p a ra la h id ra rg ilita : el clivaje perfecto, el brillo vitreo y el pequeño peso específico. Se distingue del diásporo por su dureza (6 —7 en el diásporo). D e la mica se distingue por su peso específico y las p ro p ied a d es ó p tic a s (Ia« micas son ópticam ente negativas). No se funde al soplete; al desprender O H se vuelve b la n c a opaca. El hidroxiio en este proceso se pierde en dos e ta p a s : 1) a la tem peratura de 202—196° (transform ación en bo eh m ita) y 2) a Ja tem peratura de 510° (deshidratación sucesiva). C alcin ad a y humedecida con disolución de Co adquiere un color azu l vivo. Lo mismo que los hidratos de otros metales, p asa a la disolución al ser tra ta d a con ácido clorhídrico. Origen y yacimientos. Se forma durante la descom posición y la hidrólisis de los silicatos aluminíferos, en p a rte en los procesos hidrotermales (a tem peraturas relativam ente b ajas), p ero p rin c i palm ente d u ran te los procesos exógenos de m eteorización, y con preferencia en un medio de clima cálido de los países tro p ic a le s y sulítroyñeales. L a hidrargilita de origen hidroterm al se e n c u e n tra r e la tiv a mente raras veces y en pequeñas cantidades. Se ob serv a e n cierto s yacimientos endógenos como uno de los últim os m inerales c o n sti tuidos a p a rtir de disoluciones hidroterm ales de b a ja s te m p e r a turas. En los procesos de meteorización en los países cálidos, los h id r a tos de alúmina, com prendida la hidrargilita, suelen fo rm a rse f u n dam entalm ente con los hidratos de hierro. L a h id ra rg ilita se o b serva en cantidades mucho mayores en las llam adas lateritas1, es decir, en productos de la meteorización, m uy com unes en los países tropicales de hoy como m antos de las rocas m adres, in te g ra d o s, en lo fundam ental, por hidróxidos que contienen F e 20 3 y algo menos A120 3 y S i0 2. Se observa en las bauxitas, fo rm a d as m a y o r m ente por hidratos de Al y constituidas p o r v ía sedim entaria e n el fondo de los estanques, probablem ente en el proceso de erosión de la corteza de meteorización de las rocas. L a form ación de las bauxitas se atrib u y e en varios y a c im ie n to s a Jos procesos de descomposición de las calizas y las d o lo m ita s e n condiciones exógenas, adm itiéndose que los residuos arcillosos d e 1 “Lafcer” , ladrillo (los pro d u cto s de c o lo r los lad rillo s bien cooidos).
368
la
m eteo rizació n re c u e rd a n p o r
bu
la lix iv iació n p o d ía n hab erse som etido a u n a descom posición s u cesiv a e n m ed io alcalino con separación de la sílice lib era d a. E n los p rocesos de m etam orfism o regional, la h id ra rg ilita , al d e s h id ra ta rs e , se tra n sfo rm a en diásporo, y en condiciones de m a y o r p ro fu n d id a d se tra n s m u ta en corindón (esm eril) o, en p re sencia de Si02, en silicatos de alum inio, alum osilicatos. Com o co n c o m ita n te del diásporo, la h id ra rg ilita se h a d e sc u b ierto en la URSS en los yacim ientos de b a u x ita en la reg ió n d e L en in g ra d o y en o tro s lugares. C ristales de h id ra rg ilita d e h a s ta 5 cm de d iá m e tro , de im p o rta n c ia m ineralógica, se h a n e n c o n tra d o e n tre fo rm acio n es h id ro term a le s de los m o n tes d e S h is h im y N a zia m d e la z o n a d e Z la to u s t (U rales del S ur) e n tre e sq u isto s m etam ó rfic o s y com o p ro d u c to de la m odificación d e n e felin as e n las p e g m a tita s d e los m o n tes V ishniovy (U rales C en trales). Im p o rta n c ia p ráctica. L a h id rarg ilita, lo m ism o q u e el d iá s p o ro y la b o e h m ita , q u e e n tra n en la com posición d e las b a u x ita s , es fu e n te d e la a lú m in a , d e la cual, com o se sabe, se e x tra e el alu m in io , u n o d e los m e ta le s m ás ligeros. P a r a esto s fin es se em p lean las b a u x ita s con 10 — 15% d e sílice, com o m áx im o . E n la in d u s tr ia q u ím ic a se em p lean las b a u x ita s co n b a jo c o n te n id o d e h ie rro (de colores claros) con el fin d e o b te n e r sales d e alu m in io , p rin c ip a lm e n te sulfatos. L as v a rie d a d e s d e b a u x ita s m e nos v alio sas se u s a n e n la pro d u cció n d e a b ra siv o s (a lu n d o y alox ita ), d e m a te ria s re fra c ta ria s p a r a ho rn o s d e a lta s te m p e r a tu r a s {con te m p e r a tu ra s de fusión de m ás de 2 000°). C ad a vez se e m p le a n m ás v a rie d a d e s especiales d e b a u x ita com o a d s o rb e n te en la p u r i fica ció n d e ac eites m inerales y vegetales, en tin to re ría , com o c a ta lizad o res, etc.
SASOLDTA — B [OH]3. C ristaliza en el siste m a tric lín ic o ; c. s. p in a c o id a l, se o b se rv a en pequeños cristales in co lo ro s o d e c o lo ra ción te n u e m icroescam osos o ta b u la re s h ex a g o n ales. E l b rillo es v itre o , d e m a d re p e rla en los plan o s de clivaje. O p tic a m e n te n e g a tiv a . N g = 1,459, N m = 1,456 y N p = 1,340. D u re z a 1. Clivaje p erfec to según {001}. P eso esp ecífico , 1,48. S e fu n d e con fa cilid a d . D a u n color v e rd e a la lla m a . P o c o so lu b le e n el a g u a fría . Se d e p o s ita e n fo rm a d e eflorescencias b la n c a s co m o p ro d u c to d e las fu m a ro la s en zo n a s v o lcán ic as: se e n c u e n tr a e n g ra n d e s c a n tid a d e s en la isla d ^ V ulcano (islas L íp a ri, en el e x tr e m o n o rd e s te d e S icilia), en las g rie ta s del v o lcán A v a c h a (K a m c h a tk a ) , etc. D e s c u b ie rta p o r vez p rim e ra en Sasso d e T o s c a n a (Ita lia ). E l h id ra to d e b o ro en esta d o d isu elto se e n c u e n tra a m e n u d o e n las a g u a s d e l p e tró le o y en las eru p cio n es d e los v o lc a n e s d e lim o (en la p e n ín s u la d e K e rc h y en el lito ra l cau cásico d e l m a r C aspio). 24
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36 9
3. G RIT O DE LA LEPIDOCROCITA Y GOETHITA Aquí e n tra n los llam ados m onohidratos d e m etales triv a le n te s : Al, F e. Mn y Co. E stos com puestos son dim orfos; c rista liz a n en el sistem a róm bico. En el subgrupo de la lepidocrocita (FeO O H ) fig u ra su an á lo g o alum ínico, la boehm ita (AlOOH); en el subgrupo d e la g o e th ita (H FeO j) e n tra el diásporo (HA102). A quí describirem os ta m b ié n la m anganita, cuya fórm ula em pírica es análoga a los co m p u esto s m encionados, pero en lo dem ás poco tiene de com ún con ellos. BOEHMITA — AlOOH. Debe su nom bre a B oehm , qu ien e s ta bleció p o r medio de investigaciones roentgenom étricas en la b a u x ita la presencia de este mineral, parecido p o r su e s tru c tu ra c ris ta lin a a la lepidocrocita (FeOOH). L a composición química es la misma que la del diásporo. A120 3, 84,97% (de acuerdo con la fórmula). C ontiene ta m b ié n S i0 2, F e2Os (por lo visto en form a de mezcla m ecánica del ópalo y d e hidróxidos de hierro), así como Ga20 3. Cristaliza en el sistem a róm bico; c. s. rom bo-bipiram idal. G .e. Aviara (D il).a 0 = 3,78; b0 = 11,8; c0 = 2,85. L a estructura cris talina es análoga a la que posee la lepidocrocita y se describe m ás adelante. Aspecto de los cristales. Se observa en las fisu ra s y po ro s de b a u x ita , así como en productos de la descom posición d e la n e felina, en m inúsculos cristales tabulares o en fo rm a d e le n te ja (fig. 199), representados com únm ente por las com binaciones (010)* (111), (113), {110}, etc. E s sintom ático que las caras {010} son b ri llantes, m ientras que las caras de las dem ás form as son m ates. L o máB com ún es encontrarse en m asas criptocristalinas o form aciones colom orfas (en las bauxitas). Color. Incoloro o blanco con m atiz am arillento. E l ín d ice m edio de refracción de las variedades criptocristalinas es 1,640— 1,645. D ureza 3,5. Clivaje bueno según {010}. Peso específico 3,01 3,06. Al calcinarse se convierte en y-Al20 3 (m odificación cúbica que cristaliza en la estru ctu ra de la espinela). Caracteres diagnósticos. D adas las dim ensiones in sig n ifican tes de los cristales, el procedim iento m ás seguro de identificación son los debyegram as. Se distingue del diásporo p o r índices m enores de refracción y dureza. Al soplete no se funde, pero se vuelve blanca y se divide según los planos de clivaje. E n tubo de vidrio desprende agua. In so lu b le en los ácidos. Origen y yacimientos. H a sta hace poco, la b o eh m ita sólo se conocía en yacim ientos exógenos de b a u x ita (v. h id rarg ilita). U ltim am e n té se h a establecido su presencia en la re m o ta co rteza d e m eteo rizació n del yacim iento de Y akovlevski (de la A nom alía M ag n é tic a de K ursk) asociada a la caolinita en p izarras m e ta m ó r37 0
ficas co m p u esta s de hierro, m agnesio y alú m in a. H a ce poco íu e id en tific a d a en fo rm a de p eq u eñ o s cristales (v. fig. 199) en los huecos com prendidos e n tre p e g m a tita s de rocas alcalinas de los m o n te s de V ish n io vy (U rales C entrales) asociada a la h i d ra rg ilita tra n s p a re n te com o el a g u a en cristale s ac ic u lare s d e zeo litas (n a tro lita). Se h a fo rm ad o , p ro b a b le m e n te , com o consecuencia de la m o d ifi cación h id ro te rm a l d e la nefelina. LEPIDOCROCITA - F eO O H . E l n o m b re p ro v ien e del griego “ lep id o s” , lá m in a y “ crocos” ,
F ig . 199. C ris ta l d e b o e h m ita d e lo s m o n te s V ish n io v y .
a z a frá n .
L a composición química es id é n tic a a la g o e th ita . S eg ú n los an álisis, co n tien e m ucho m enos im p u rezas q u e la g o e th ita . L o m is m o q u e en el caso d e g o e th ita , existen v arie d ad es q u e c o n tie n e n a g u a a d s o rb id a (en m asas colom orfas m icro c rista lin a s) d e n o m in a d a s hidrolepidocrocitas, F eO O H -aq. Cristaliza en el siste m a ró m b ico ; c. s. ro m b o -b ip ira m id a l. G .e. A m a m (D tt). a0 = 3,87; b0 = 12,51; c0 = 3,06. Estructura cristalina. Com o pueq'é verse en la fig. 200, los cationes F e 2+ se h a lla n ro d e a dos p o r sciú jím es d e oxígeno (no se m u e stra n ú n ic a m e n te los a n io nes a n te r io r y p o sterior). E s to s ú ltim o s se d isp o n en e n los v é r ti ces d e los o ctaed ro s deform ados y u nidos en ca d e n a s p a ra le la s al eje a. M ed ian te sus enlaces laterales (a tra v é s d e las a ris ta s d e los o ctae d ro s), estas cad enas se u n en en redes y h o ja s dobles p a ra le la s (010), es decir, p erp en d icu larm e n te al p la n o del d ib u jo (en d ire c ción v ertical). Como se re p re se n ta en la fig. 200, e sta s h o ja s o red es se u n e n p o r débiles enlaces d e h idrógeno e n fo rm a d e c o n tin u o s cordones en z ig z a g : —O —H —O —H —O —. C a d a a n ió n O 2 - q u e se ad h iere a los iones H , p o r u n a p a rte , se e n la z a co n d o s c a tio n e s F e 3+, recib ien d o de ellos 1 ¡2 valencia, p o r o tr a p a r te , c o n d o s c a tio nes H , d eb id o a lo cual se p ro d u ce la p le n a s a tu ra c ió n d e su v a le n -
«O F ig . 200. E s tr u c tu r a c rista lin a de la le p id o c ro c ita F eO O H . L o s circu io s g ra n d e s re p re se n ta n io n es o x íg en o ; los p eq u eñ o s, io n es F e 3+. L o s asterisco s se ñ a la n la s p o siciones p ro b a b le s d el io n H l+ .
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cia. Por lo que se refiere a los an io n es O 2- d is p u e s to s en el interior d e las red es y h o ja s d o b le s (v. fig. 200), su v alen cia ta m b ié n se sa tisfa c e p le n a mente con las fracciones d e v alen cias ce d id a s p o r los cationes F e 3+ (cad a an ió n O se h a lla c e rc a d o por cu atro cationes F e). Así, e n la e s tr u c tu r a d e la lepidocrocita to m a n p a r te dos tip o s d e io n es de oxígeno, p o r c u y a ra zó n la fó rm u la d el m in e ral debe ser F eO O H . Los iones d e h id ro x iio , com o tales, no fig u ran en la e stru c tu ra . E n cam b io , e n la g o eth ita (H F e 0 2), todos los iones d e o x íg en o so n quím icam ente equivalentes. E l e m p a q u e ta m ie n to cita. de los iones e n la e s tru c tu ra d e la le p id o c ro c ita a {100}, 6 {010}, c {001}, ¿{201}, es m enos denso, lo que re p erc u te en su m e n o r p eso u> {031}. específico. Aspecto de los cristales. L a le p id o c ro cita se e n c u en tra en fo rm a d e p eq u e ñ o s c rista le s lam inares según (010) en las cavidades (fig. 201), p ero los m ás frecuentes son los agregados m icroescam osos o fibrosos. Se h a n observado agregados en riñones en paredes d e geodas. E l color de la lepidocrocita es de rojo oscuro a negro r o jiz o ; a veces tien e u n m atiz áureo (en las m asas escam osas). L a r a y a es d e color n a ra n ja o rojo ladrillo. E l brillo es ad a m a n tin o . T.' x n sp a re n te •en las secciones delgadas. N g = 2,51, N m = 2,20 y N p = vl,94. Dureza 4. Clivaje perfecto según {010} y bueno se g ú n ' {001}. Peso específico 4 ,0 9 -4 ,1 0 . Caracteres diagnósticos. Se le confunde a m en u d o con la h e m a tita , sobre todo en los agregados com pactos. L as lá m in a s su e lta s de lepidocrocita se identifican con facilidad p o r la fo rm a d e los cristales, la luz ro ja que traslucen, la ra y a ro ja a n a ra n ja d a o r o ja y el pequeño peso específico (lo que la distingue d e la h e m a tita ). N o se funde al soplete. S om etida a altas te m p e ra tu ra s se v u elv e negra y m agnética. E n tu b o de vidrio desprende ag u a. Se disu elv e en HCl. Origen y yacim ientos. E n form a de pequeños cristales lam in are s, la lepidocrocita se observa, a veces, como uno de los m inerales m ás tardíos de los yacim ientos hidrotermales, p o r ejem plo en Siegen (W estfalia, Alemania). E n la URSS se h a encontrado en los filones d e m ineral de hierro de la zona A ngará-Ilim (en las cav id ad es de d elg ad a s v etas de cuarzo) y en otros lugares. Con m u ch a m a y o r frecuencia se observa bajo la form a de capas concéntricas d e ag re g ad o s escamosos en las concreciones de lim onitas estala ctítica é o en las p a re d e s d e geodas de origen superficial: en el y acim ien to de P o le tá e v o (al sudoeste de Cheliabinsk), en las inm ediaciones de L íp e ts k , etc. T a n to las investigaciones m icroscópicas como los estudios ro e n tg e n o m é tric o s de los productos del calentam iento sistem ático m u e s tra n q u e la lepidocrocita tiene la propiedad de co n v ertirse en 372
F ig . 202. E s t r u c t u r a c ris ta lin a d e l d iá s p o r o 'r e p r e s e n ta d a p o r m e d io d e 106 o c ta e d ro s d e P o w lin g .
g o e th ita . L a s condiciones en q u e se p ro d u c e n ta le s tr a n s m u ta c io n es, así com o la s condiciones d e fo rm a ció n n a tu r a l d e las d is tin ta s m o d ificacio n es del m o n o h id ra to d e óxido fé rrico to d a v ía n o se h a n a c la ra d o p le n a m e n te . E s p ro b a b le q u e a q u í te n g a su im p o rta n c ia el g ra d o d e acid ez del m edio (p H ) en el q u e se p ro d u c e la fo rm a c ió n d e los h id ra to s d e óxido férrico. DIA SPORO - H A 102. E n griego la p a la b r a “ d iá s p o ro ” sig n ific a d isp ersió n (algunas m u e stra s se re s q u e b ra ja n al c a le n ta rs e y se fra c c io n a n e n m inúsculas p artíc u la s). D e sc u b ie rto p o r v ez p r i m e ra en el siglo p a sa d o en los U rales. C om posición quím ica. A120 3, 8 5 % ; H 20 , 1 5 % . Se co n o c en v a rie d a d e s q u e co n tien e n en ca lid a d de m ezclas is o m o rfa s F e 20 3. (h a s ta el 7 % ), M n20 3 (m an g an o d iásp o ro ), C r20 3 ( h a s ta el 5 % ) y S i0 2 (h a s ta el 4 % ). Se o b serv a asim ism o u n e le v a d o c o n te n id o d e G a20 3 (hasta, v a ria s ce n té stim as del u n o p o r c ien to ). C ristaliza en el siste m a ró m b ic o ; c. s. ro m b o -b ip ira m id a l 3 i a3PC . G.e. P b n m { D ^ ) .a 0 = 4,40; b0 = 9,36; c0 = 2,84. L a e s tru c tu r a c rista lin a e s tá re p re se n ta d a en la fig. 202. Se d is tin g u e p o r el d e n so e m p a q u e ta m ie n to h exagonal de los iones O2 - , d á n d o s e la p a r t i c u la rid a d de que los iones A l3+ se d isp o n e n e n la s c a v id a d e s o c ta é d ricas, es decir, e n tre seis iones O. C a d a io n d e o x íg en o se e n la z a con tre s iones Al, o sea, los índices d e c o o rd in a c ió n d e A l y O son los m ism os que en la re d c rista lin a d el ru tilo (6 y 3). L o s p ro to n e s H 1+ se disp o n en , p o r lo v isto , e n tre p a re ja s d e io n es d e oxígeno (fig. 202) y , deb ido a la in sig n ifican cia d e su s d im en sio n es, no re q u ie ren espacio especial alguno en la e s tr u c tu r a c ris ta lin a . A sí, d e hecho la e s tru c tu r a del d iásp o ro se co m p o n e d e io n es A l y O en la p ro p o r ción de 1 :2 (como en el ru tilo ). L a s e m e ja n z a con el ru tilo com o h a 37&
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110
Fig. 203. Cristales de diásporo. En la figura izquierda, el segundo eje está orientado hacia el observador.
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m ostrado N . B elo v , reside tam b ién en las propias estru ctu ra s d e esto s m inerales, con la diferencia de que en el d iásporo (g o e th ita ), en lugar de colum nas sim p les del rutilo a lo largo d el eje c se e x t ie n den colum nas dobles d e em p aq u e d e m á x im a d en sid ad . A sí se explican el aspecto tabular de los cristales, el clivaje y la s m aclas en codo con ángulo de cerca de 122°. Aspecto do los cristales. L os cristales se p resen tan b ajo form as de lám inas delgadas, a veces tabulares segú n (010) (fig. 2 0 3 ), co n frecuencia bacilares según el eje c. Se observa u n estriad o v e r tic a l en las caras. Por lo com ún se halla propagado en agregad os h o jo so s o microes carnosos. E l color del diásporo es pardoam arillento, blanco, v io le ta claro y gris verdusco. E l brillo es vitreo, de m adreperla e n lo s p la n o s de clivaje. La raya es blanca. N g — 1,750, N m = 1,722 y N p = 1,702. Dureza 6 — 7. M uy frágil. Clivaje m ediano segú n {010}. P e so especifico 3,3 —3,5. Ai calcinarlo se con vierte en a -A l20 3 (c o r in dón). Caracteres diagnósticos. Son característicos del d iásp oro lo s agregados hojosos, elevada dureza (lo que lo d istii.g 'ie d e la hidrar gilita, de las m icas, etc.). Sólo puede confundirse con a lg u n a s v a riedades, apenas distinguibles por su s caracteres ex terio res, d el cloritoide (alum osilicato de F e y Al), que se en cu en tran a v e c e s unidas a é l y al corindón en rocas m etam órficas. A diferencia de é ste , el diásporo no Be descom pone en H 2S 0 4 y , adem ás, se d istin g u e por ciertas propiedades ópticas. N o se funde al Boplete ni se disuelve en los ácidos y en K O H . E n H¡¡S04 se descom pone únicam ente después de una fu erte to stación . Al calentarse mucho en la probeta se desintegra en p eq u e ñas escam as blancas. Origen y yacim ientos. D e vez en cuando se encuentra en ciertos y a c im ie n to s metasomáticos de contacto e hidrotermales en tre calizas m a rm olizad as asociado al corindón, la m oscovita, la h em a tita , el ru tilo , etc. E s t á p rop agad o en grandes masas de agregados microescamoso s en y a cim ien to s exógenos de bau xitas en paragénesis con la h id ra rg ilita , la boehm ita, etc.
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Se e n c u e n tr a con frecu en cia en rocas m e ta m ó rfi011 cas ju n ta m e n te con el corin d ón , el c lo r ito id e y o tro s m in era les (en y a c im ie n to s d e esm eril, p r o b a b le m e n te c o m o p ro d u c to d el m eta m o rfism o d e la s b a u x i210-. ~ 010 ta s), a v e c e s e n p izarras crista lin a s co m o m in era l c o n s titu y e n te d e la s rocas a co m p a ñ a d o d e d is te n o y otro s m in erales. E n la U R S S , el d iá sp o ro a so cia d o al co rin d ó n y Fig. 204. los a lu m o silic a to s se e n c u e n tr a en y a c im ie n to s d e Cristal de esm eril e n lo s U ra les. goethita. E n g ra n d es lá m in a s y crista les s e e n c u e n tr a en la s m in a s d e esm eril d e C hester (M a ssa ch u setts, E E .U U .) y e n la isla d e N a x o s (G recia). L a im p o r ta n c ia p r á c tic a de las b a u x ita s se e x p lic a en el a r tíc u lo d e la h id ra rg ilita .
GOETHITA - H F e 0 2 y LIMONITA (h id r o g o e th ita ) - H F e 0 2•a q. L a g o e th ita d e b e su n o m b re al p o e ta G o e th e ( 1 7 4 9 — 1832). AI p rin cip io , e l m in era l se lla m a b a o n e g u ita (por e l lu g a r d e su d e s cu b rim ie n to e n u n a is la d el la g o O nega), p ero c o m o s u s p r o p ie d a d e s n o h a b ía n sid o d escrita s, el nom b re no arraigó e n la lite r a tu r a m in eraló g ica . S in ó n im o : “ m en a a cicu lar d e h ie rr o ” (en la s p u b li ca cio n es a lem a n a s). L a d en o m in a ció n “lim o n ita ” p ro ced e d el g rie g o “ le m o n ” , p rado (se refiere a las m en a s p ra ten ses y p a n ta n o sa s d e h id r ó x id o s d e hierro). C om posición q u ím ica. F e 20 3, 8 9 ,9 % ; H 20 , 1 0 ,1 % . E l c o n te n id o •de a gu a su e le ser sup erior a lo señ a la d o en la fó r m u la : h a s ta el 1 2 - 14% (lim o n ita ). P o r eso, a n tes se d istin g u ía n v a r ia s e s p e c ie s m inerales se g ú n e l co n ten id o de a g u a y cierta s p r o p ie d a d e s fís ic a s . P o r v ía r o en tg en o m étrica se h a e sta b le c id o q u e e n la r e a lid a d no e x is te m ás que u n co m p u esto con la p ro p o rció n F e 20 3 : H 20 = 1 : 1 , d o ta d o d e u n a estru ctu ra d eterm in a d a . T o d a s la s d e m á s v a r ie d a d e s de h id ró x id o s de hierro, m ás ricas e n a g u a , so n , d e h e c h o , hidrogeles y co n tie n e n ag u a ad so rb id a en d ife r e n te s c a n tid a d e s (se gú n el grado d e d esh id ratación ). L a lla m a d a tu rg ita es, con form e a la s in v e s tig a c io n e s r o e n t gen o m étrica s y térm ica s, u n a m ezcla d e g o e t h ita c o n h id ro h e m a t it a y no c o n stitu y e un m in eral ap arte. L as con cen tra cio n es n a tu ra les d e h id r ó x id o s d e h ierro so n , p or lo com ú n , m ezclas d e g o e th ita con lim o n ita y a sim ism o co n h i d ró x id o s de sílice, su sta n c ia s arcillo sa s, e tc . E s t a s m e z c la s su elen d en om in arse lim o n ita s. Cristaliza en el siste m a ró m b ico ; c. s. r o m b o -b ip ir a m id a l. G .e. P b n m . a 0 = 4 ,6 4 ; b0 = 10,0; c0 = 3 ,0 3 . L a estructura cristalina es a n á lo g a a la d el d iásp oro. Aspecto de los cristales y agregados. L o s raros cristales p resen ta n a sp e c to a c ic u la r o c o lu m n a r (fig. 2 0 4 ). 375
P uedo form ar m aclas análogas a las m aclas en codo d e ru tilo se g ú n (011). Suele observarse en form a de riñones o e sta la c tita s (v. fig . 45) con estructura de fibras delgadas radiales o p aralelas en la fractura (“m ena acicular de hierro”) o en m asas co n tin u a s c o m p a c ta s, porosas, esponjosas, escoriform es o p u lveru len tas. Son c o m u n es las pseudomorfosÍ8 en su stitu ción de cristales d e p ir ita y o tro s sulfuros de hierro. Se encuentra tam bién bajo la form a d e o o lito s, habas, concreciones y geodas. El color de la lim onita y la g o eth ita es de pardo oscu ro a n egro. La lim onita pulverulenta u ocrosa, que se form a en m u ch os casos en el proceso de la m eteorización a cuen ta de la lim o n ita n egra com pacta y los silicatos de hierro, posee u n color p ard o am a rillo bastante claro. Como han m ostrado las in v estigacion es c o m p a r a ti vas quím icas y roentgenom étricas, e sta variedad ocro sa no tie n e nada de particular que la distinga de la lim on ita d en sa. L a raya d e la goeth ita es parda con m atiz rojizo. L a lim o n ita tie n e , e n la mayoría de los casos, una coloración parda clara o a m arilla clara. El brillo de la goeth ita es de adam antino a sem im etá lico . E n la superficie de los riñones o las estalactitas de lim o n ita se o b ser v a con frecuencia la goeth ita en form a de delgadas cortezas b rilla n te s y negras como la brea. N m = 2,35 —2,39. Dureza de la goethita, 4,5 - 5,5; de la lim onita, 4 —1 (segú n sea el estado físico). El clivaje de la goeth ita es bueno seg ú n {010}. E l peso especííico de la goeth ita es 4,0 —4,4; de la lim o n ita , v a ría entre 3,3 y 4,0. Caracteres diagnósticos. La goeth ita y la lim o n ita se id e n t if i can con relativa facilidad por las form aciones colom orfas, la ra y a parda y las eflorescencias ocrosas am arillo-pardas. Se funden al so p le te ; durante un calentam iento p rolon gad o se vuelven muy m agnéticas. E n tubo de vidrio desprenden agu a, e n rojecen, se convierten en F e20 3 deshidratado. S e d isu e lv en len tam ente en HC1. Origen y yacim ientos. L a goethita se observa m u y raram en te en forma de cristales aciculares o colum nares, com o m ineral endó geno: en las cavidades de los melafiroB, en las geodas de a m a tista s en Volk-Ostrov (lago de O nega); a veces se encuentra en y a c i m ientos hidrotermales como uno de los m inerales de tem p eratu ras más bajas en las cavidades, por ejemplo, en Przibram (C hecoslo vaquia), asociada a la esfalerita y la pirita, de form ación an terior y no afectadas por la meteorización. Las goethitas y lim onitas existen en lo fundam ental com o m inera les exógenoe y casi exclusivam ente com o m asas colom orfas o m etacoloídes. Se form an en la m ayoría de los casos a consecuencia de la h i drólisis d e las sales constituidas en el proceso de oxid ación y d e s com posición de minerales ferríferos; sulfuros, carbonatos, silic a to sy o tro s que con tien en hierro bivalente. Los hidróxidos de hierro en la superficie se con stitu yen por doquier y en las form as m ás d iversas.
C o n sid era b les m a sa s d e lim o n ita s se fo r m a n en la s z o n a s d e o x id á c ió n d e y a c im ie n to s de sulfu ros. S on lo s lla m a d o s som breros de hierro, m a sa s p oro sa s, en terrones y c o m p a c ta s, in te g r a d a s en lo fu n d a m e n ta l p or lim o n ita s, g o e th ita s, a v e c e s le p id o c r o c ita s, e tc . G ran d es c a n tid a d e s d e h id ró x id o s d e hierro c o n tie n e n lo s y a c i m ie n to s se d im e n ta r io s d e lim o n ita s d e c o r ta e d a d (te rcia ria ), fo r m a d o s e n c u e n c a s m a rítim a s y la cu stres. L a a c u m u la c ió n d e s e d i m e n to s d e h id r ó x id o s d e hierro, lo m ism o q u e d e o tr o s h id r ó x id o s, se p r o d u c e , p o r lo v is to , m e d ia n te la c o a g u la c ió n d e d is o lu c io n e s co lo id a le s acarread as por las agu as d e su p e r ficie , en la s a g u a s m a r í tim a s b a jo el e fe c to d e los e lectró lito s y en lo s la g o s d e a g u a d u lc e , co n se c u e n c ia , p ro b a b lem en te, de la a c tiv id a d v ita l d e la s fer ro b a cterias. C ierto es que en varios y a c im ie n to s s e d im e n ta r io s, lo s h i d r ó x id o s d e hierro se form a n , ad em á s, co m o c o n s e c u e n c ia d e la o x id a c ió n d e fa c ie s d e ca rb o n a to s y silic a to s d e h ierro q u e h a y a n id o a p a ra r a la z o n a d e o x id a ció n . P o r lo ta n to , la lim o n ita y la g o e th ita se c o n s titu y e n c a si e x c lu siv a m e n te e n la su p erficie m ism a con p len o a c c e so d e o x íg e n o y h u m ed a d . E n lo s p ro ceso s d e m eta m o rfism o reg io n al, lo s h id r a to s d e hierro se d esh id ra ta n y se tran sform an en ó x id o s a n h id r o s (h e m a tit a y m a g n e tita ). E n la U R S S e x iste n n um erosos y a c im ie n to s im p o r ta n te s. Im p o rta n cia p ráctica. L a s lim o n ita s, lo m ism o q u e la s h e m a tita s y la s m a g n e tita s, sirv en d e im p o r ta n te m a te r ia p r im a p a r a Ja in d u str ia sid ero m eta lú rg ica . E n e l p ro ceso d e c a le n ta m ie n to d e d ich a s m en a s en los h orn os se p rod u ce su t o t a l d e s h id r a ta c ió n y se fo rm a n m asas e x c e p c io n a lm e n te m icro p orosas. D a d o q u e la v e lo c id a d d e la redu cción d ep en d e m u ch o d e la s u p e r fic ie e s p e c í fic a d e la m asa, d ich as m en as resu lta n ser m á s r e n ta b le s q u e las m a g n e tita s y las h em a tita s. P o r eso, el lím ite m ín im o de co n te n id o d e hierro e n e lla s se reduce h a sta el 35 — 40% (en lu g a r d el 50 — 60% p a r a la s m a g n e t i tas y h e m a tita s com p actas).
MANGANTTA —Mn • • Mn — 0 2[ 0 H ] 2 o M n 0 2 -M n [O H ]2. L a p re sen cia d e m an gan eso b iv a le n te o te tr a v a le n te ( y n o tr iv a le n te ) se h a esta b le c id o m ed ia n te el e stu d io d e la a n is o tr o p ía m a g n é tic a d e los iones. C om posición qu ím ica. M nO, 4 0 ,4 % , M n 0 2, 4 9 ,4 % ; H , 0 , 10,2% . Im p u r e z a s: Si0¡¡ (h a sta u n o s c u a n to s p o r c ie n to ), F e 20 3 (h a sta e l 1 %), can tid ad es in sig n ific a n te s d e A120 3, C aO , e tc . BI co n ten id o de H 20 en las m a n g a n ita s c r ip to c r ista lin a s y o o lític a s, lo m ism o que en la g o e th ita , su ele ser m a y o r q u e lo q u e se ñ a la la fó r m ula (hidrom an ganita). E l e x c e so lo c o n s titu y e el a g u a ad so rb id a , segú n lo ind ican las curvas d e d e sh id r a ta c ió n . Cristaliza en el siste m a m o n o clín ico ; c. s. p r ism á tic a . G .e. 7 í2 ,/d 377
(Ck).flo * 8,86; b0 = 5 ,2 4 ; c0 = 5 ,7 0 ; p = 9 0 °. La estructura cristalina se d istin g u e e s e n c ia l m ente de la que posee la g o e th ita y n o s e h a descifrado todavía. E l aspecto de lo s c rista le s es prism ático (fig. 205), colu m n ar se g ú n e l e je c. Las caras {110} presentan estrías a c e n tu a d a s e n dirección vertical. A gregados. E n la s c a v id a d e s de los yacim ientos hidroterm ales su ele e n c o n tr a r se en form a de drusas de cristales eo lu m n a r e s. E n los yacim ientos sed im en tarios e s tá n m u y propagados los agregados m icro crista lin o s. S e Fig. 205. Cristal observan asim ism o en form a d e o o lito s, raras v e de manganita. ces en estalactitas. El color de la m anganita es n eg ro ; la r a y a , parda; el brillo, sem im etálico. N g — 2,53; N m = 2 ,24 y N p = 2 ,2 4 . Dureza 3 - 4 . Frágil. Clivaje bueno según {010}. P eso e sp e c ífic o 4 ,2 - 4 ,3 3 . Caracteres diagnósticos. Los cristales se id e n tific a n fá c ilm e n te por el aspecto columnar, e l estriado característico d e la s caras d e l prisma y por la raya parda. Las variedades colom orfas, r ic a s e n agua, se distinguen por el color pardo del m ineral y d e la r a y a . E l diagnóstico exacto se establece m edian te roen tgen ogram as. N o se funde al soplete. E n tub o de vidrio cerrado d e sp re n d e agua con profusión. L a perla d e bórax, con sa l d e fó sfo ro e n la llama de oxidación, es violeta (presencia de m a n gan eso). S e d i suelve en HCl concentrado, desprendiendo cloro. Origen y yacim ientos. Por lo com ún se form a cu an d o h a y e s c a sez de oxígeno. Se encuentra en form a d e d rusas d e cr ista le s en ciertos yacim ientos hidrotermales de m anganeso com o u n o d e lo s minerales de últim a form ación en paragénesis con la b a r ita y la calcita. Se encuentra en grandes m asas en y a cim ien to s se d im e n ta rio s en forma de oolitos y masas continuas, ocup ando u n a situ a c ió n intermedia entre las facies de m enas d e p silom elan o y p ir o lu sita (compuestos de m anganeso tetravalente) y la s m enas c a r b o n a ta das más apartadas de la línea del litoral que c o n tien en m a n g a n e so bivalente. Se observa, a veces, en las arcillas en form a d e g a n g lio s co n estructura radial. E s inestable en la zon a de o x id ación . S e tr a n s form a fácilm ente en MnOz criptocristalino, casi anhidro, es d ecir, todo el manganeso se oxida hasta llegar al estad o te tr a v a le n te . P o r eso, la m anganita se encuentra relativam ente pocas v e c e s e n lo s som breros de m anganeso. L a m anganita se ha descubierto en m asas con sid erab les e n el y a c im ie n to de C hiatura en form a de oolitos pardos. E n co n c rec io nes esféricas negras se encuentra en el y a cim ien to d e N ík o p o l (U crania).
Se co n o ce en fo rm a d e cristale s, a veces g ra n d e s, en el y a c i m ie n to h id ro te rm a l d e llfe ld ( e n i í a r z ) , Ilm en a u d e T u r in g ia (R D A ) y en o tro s lu g are s. Im portancia práctica. A la p a r de las m e n a s d e p silo m e la n o y p iro lu s ita s irv e d e im p o rta n te m a te ria p rim a p a r a la o b te n c ió n d e fe rro m a n g a n e s o y o tra s aleaciones con el h ie rro (fu n d ic ió n e sp e c u la r c o n silicio o sin él), em pleados en la fu n d ic ió n d e aceros. 4. GRUPO D E L PSILOMELANO C o n s titu y e n este g ru p o diversos h id ró x id o s d e m a n g a n e s o d e co m p o sició n c o m p le ja e in c o n s ta n te , en fo rm a c io n e s c r ip to c r is ta lin as y co lo m o rfas. A n te s se les in c lu ía e n te r a m e n te e n tr e la s s u s ta n c ia s a m o rfa s. N o o b s ta n te , las in v e stig a c io n e s r o e n tg e n o m é tricas m u e s tra n q u e m u ch o s d e ellos son crista lin o s, p o r su e s tr u c t u r a n o só lo n o se p a re c e n en n a d a a n in g u n o d e los ó x id o s o h i d ró x id o s d e m a n g a n e so a n te s e x a m in a d o s, sin o q u e, d e a c u e rd o co n las in v e stig a c io n e s ro e n tg e n o m é tric a s d e V. M ijéev, se d ife re n c ia n e n tre sí p o r la e s tru c tu r a c rista lin a en fu n c ió n d e los c a tio n e s q u e c o n te n g a n . L a c o n s titu c ió n q u ím ica de m uchos d e esto s h id ró x id o s no e s tá c la ra to d a v ía . T rá ta s e d e h id ra to s com plejos. E l d e c o m p o si ción m ás sim p le es el “ m o n o h id ra to ” del d ió x id o d e m a n g a n e s o (M n 0 2.H 20 ) , el cual seg ú n opin ió n d e V. V e rn a d sk i, p e r te n e c e a l á c id o m e ta m a n g á n ic o n a tu ra l H 2M n 0 3, q u e se o b tie n e fá c ilm e n te en la b o ra to rio b a jo la fo rm a d e gel p a rd o a c h o c o la ta d o . A d e m á s d e los ó x id o s d e m an g an e so M n 0 2 y M nO fo rm a n p a r te d e c o m p u e s to s m á s co m plejos los óxidos sig u ie n te s: K 20 , B a O , C aO , a v eces P b O , Z nO , CoO, N iO , CuO, ra ra s veces L i20 , W 0 3, P 20 5, A s 20 5, e tc . Se conocen asim ism o m ezclas coloidales d e h id ró x id o s d e m an g an e so con los h id ró x id o s S i0 2, F e 20 3, A120 3 y s u s ta n c ia s o rg á n ic a s. E s to s co m puestos tie n e n m u ltitu d d e d e n o m in a c io n e s d is tin ta s con arreglo a los óxidos d e m e ta le s q u e e n t r a n e n s u c o m posición. T o d a s e sta s especies m inerales se a g r u p a n e n m in e ría b a jo el n o m b re d e “ p silo m e la n o ”. L a d e te rm in a c ió n e x a c ta d e la esp e cie m in e ra l p u e d e efectu arse so b re la base del d e b y e g ra m a y lo s a n á li sis quím icos. P o r desgracia, los te rm o g ra m a s c a s i n a d a p u e d e n d a r p a r a su diag n ó stico. L a s v a rie d a d e s p u lv e ru le n ta s b la n d a s d e p silo m e la n o s d e co lo r p a rd o o neg ro se d e sig n a b a n a n te s co n el té rm in o “ v a d ” . E n la a c tu a lid a d , el té rm in o h a p e rd id o su sig n ific a c ió n , p u e s to q u e el estu d io d e ta lla d o d e d ich as v a rie d a d e s co n a y u d a d e los an á lisis qu ím icos y d eb y e g ram as m o stró q u e la e sp e cie p u e d e c o m p re n d e r m in erales d e m u y d iv e rsa co m p o sic ió n : especies m in era le s del g ru p o del psilom elano, así com o la m a n g a n ita , la v e rn a d ita , e tc . 379
PSILOMELANO - raM nO -M nO j-nlijO . La fórm ula no se ha determ inado con precisión todavía. “P silo s” en griego sig n ifica calvo; “ m ela s” negro (“cabeza negra de v id rio ” o “g la ssk o p f”). E n las publicaciones americanas se propone entender bajo ese térm in o la variedad que contiene bario, denom inada rom an ech ita por otros autores. La causa de ello radica en que las prim eras m u estras, denom inadas psilom elano, com o se ha determ inado con p o sterio ri dad resultaron ser ricas en bario. Sin em bargo, de to d as la s v a r ie dades del grupo del psilom elano, la m ás propagada es pobre en bario. La composición quím ica no es constante. L a correlación MnO y M n02 varía en intervalos bastante grandes, segú n se a e l grado d e oxidación del óxido inferior de m anganeso. E l con ten id o d e M n 0 2 suele ser del 80 —80% ; el d e MnO es rela tivam en te p e q u e ñ o , 8 —25% ; el de H 20 , 4 —6% (la m ayor parte se elim in a a te m p e r a turas superiores a 110°). Contiene cantidades p eq u eñ as d e B aO (hasta unos cuantos por ciento), a veces, presentan álcalis, CaO, CoO, MgO, ZnO, así com o S i0 2, F e20 3, A120 3 com o im p u rezas. Raras veces se observa el tungomelano W 0 3 (h asta el 1% , a v e c e s incluso hasta el 5 —8% ). Cristaliza en el sistem a róm bico (?). Suele observarse en e s t a lactitas con estructura concéntrica zonal o en agregados m icrocristalinos. Son com unes las eflorescencias d en tritiform es (v. fig . 47). El color del psilom elano es negro, a veces negro p ard u sco. L a raya suele'ser negra. El brillo es sem im etálico, en las v a r ied a d es porosas, mate. Dureza 4 - 6 (en las variedades densas). V aría, d ep en d ien d o d el contenido de agua y del estado físico. F rágil. P eso esp ecífico 4 ,4 - 4 ,7 . Caracteres diagnósticos. La pertenencia al grupo d el p silo m e lano se determ ina por las form as esta la ctíticas d e los agregad os, la raya negra y la reacción al m anganeso. E l d ia g n ó stico e x a c to sólo es posible con ayuda del análisis quím ico. N o se funde al soplete. Al disolverse en el ácido clorhídrico d e s prende cloro. E n tu bo cerrado desprende a gu a y o x íg en o . Con bórax y sal de fósforo en la llam a de oxidación d a u n a p erla v io leta. Origen y yacim ientos. Lo m ism o que las otras esp ecies m in er a les del grupo del psilom elano, se form a p rincipalm ente en c o n d i ciones ex ó g en a s: en las zonas de oxidación d e los y a c im ie n to s d e m enas de m anganeso y en los yacim ientos de origen s e d im e n ta r io . Como mineral secundario se encuentra en las m enas d e m a n g a neso de génesis hidrotermal. E n las zon as d e oxidación se form a, en lo fu n d a m en ta l, a c u e n ta de m inerales com o la braunita, la h au sm an ita, a v e c e s loe silic a to s y carbonatos de m anganeso (junto con la v ern a d ita ), a sí co m o p o r v ía propia m ediante la coagulación d e h id ró x id o s d e
380 é
m a n g a n eso en e sta la c tita s en las cavid a d es y en fo rm a d e m asas d en sas. E n lo s y a c im ie n to s sed im en tarios de m a n g a n eso, el p silo m ela n o se e n c u e n tr a b ajo la form a de capas d e m en as d e n sa s u o o lito s y con crecio n es esféricas con estru ctu ra estr a tific a d a co n cén trica . E n el p roceso de m eteorización , el p silo m ela n o se so m e te a la o x id a ció n y la d eshid ratación . A cu en ta de él se v a fo r m a n d o la p irolu sita , p rin cip a lm en te en la su perficie de la s c a v id a d e s y poros, a m en u d o bajo la form a de m asa n egra fu lig in o sa . E n tr e lo s y a c im ie n to s sed im en ta rio s de m an ganeso m ás im p o r ta n te s, d o n d e se en cu e n tr a el p silom elan o, figu ran el de C M atu ra (T ra n sca u ca sia ) y de N ík o p o l (U crania). Im p o rta n cia práctica. A la par con la p ir o lu sita y o tr o s ó x id o s d e m an g a n eso es la m en a principal em p lea d a en la sid er o m e ta lu r g ia p ara la o b te n c ió n de ferrom anganeso. L a s m en as m á s p o b r es en m a n g a n eso se em p lean com o adición a la s m ezcla s d e m in era les d e hierro en la fu n d ició n de arrabios.
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381
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SECCION
SALES OXIGENADAS (OXISALES)
Consideraciones generales. En esta sección (la ú ltim a) de m in e rales inorgánicos examinaremos los com puestos com plejos q u e desde el punto de vista químico son sales d e d istin to s á cid o s o x i genados. Esta es la sección más extensa por el núm ero d e m in era les que le pertenecen. Comprende casi dos terceras p artes d e to d o s los minerales conocidos. Así se explica la im portancia d e d ich o s compuestos en la mineralogía. La posición dominante pertenece aquí a los silicatos. T a m b ién son muy numerosos los sulfatos y los fosfatos. T odos ellos se h a lla n propagados en la corteza terrestre, com o es lógico, en e sta d o só lid o y son productos de las reacciones químicas que se verifican en las distintas condiciones geológicas. No nos detendremos con detalle en la característica de las p a r ti cularidades químicas de las oxisales en general, y a que se estu d ia n detalladamente en los cursos de química. Recordaremos únicamente que entre las sales se distin gu en a n te todo las anhidras y las hidratadas (es decir, las que con tien en m o lé culas de H 20 ). Entre las unas y las otras cabe distinguir ta m b ién : 1. Sales ácidos (por ejemplo, NaHCOa — nahcolita, carb on ato ácido de sodio), es decir, sales que en lugar de un catión m etá lico contienen el protón H +1. En las condiciones naturales, las sales ácidae son relativamente raras. 2. Salea normales o neutras, las más propagadas en la n atu raleza. E jem plos: CaC03 — calcita (espato de calcio), C aS 04• 2H aO — yeso. 3. Sales básicas, es decir, las que contienen iones de h id roxiio [OH]1 -, que neutralizan el exceso de carga positnra, de los cation es. Abundan bastante en la naturaleza. Ejem plos: Cu2[C 0 3] [O H ]2 — malaquita y Al2[SO]4 [0I1]4-7H 20 — alum inita. 382
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Fig. 206. Diagrama de los cationes más impor tantes registrados en los compuestos naturales. E n las sa les b ásicas, el a n ió n [O H ]1 - , com o se h a v isto en tod a u n a serie d e ejem p lo s, p u e d e su stitu ir se p arcial o to ta lm e n te por otros an io n es, las m ás de las v eces por el a n ió n d e ig u a les d im en sion es F 1 - , a v eces O 2 - y C l1- (sin ca m b iar la e str u c tu r a general del co m p u esto ). T o d a s las sa les se m e ja n tes, co m p ren d id a s las sales con O H , lae llam arem os sales con a n io n es com plem en tarios. L a s sa le s dobles y m á s com p leja s, com o c o m p u e sto s d efin id os, se d istin g u en d e la s sa les sim p les p or el h ech o d e q u e lo s ca tio n es o an io n es, o lo s u n o s y los otro s e stá n r ep resen ta d o s p o r d istin to s io n es q u e no a d m ite n la su stitu c ió n iso m o rfa recíp roca to ta l o que sólo a d m ite n u n a su stitu c ió n p arcial. E je m p lo s: CaM g [C 0 3]2 — d olom ía, N a eM g2 [C 0 3]4 [ S 0 4] — tih ita , etc. E n las sales de com posición variable se v e r ific a ta n to el isom or fism o iso v a le n te com o el h etero v a len te. E n e ste ú ltim o caso siem pre se equilibran las cargas p o sitiv a s y n e g a tiv a s en lo s com p u estos. E jem p lo s: (Mn, F e )C 0 3 — ferrorh od ocrosita, P b [M o 0 4, W 0 4] — ch ilagita, C ag[P04, S i0 4, SO J3 [F , O H ] — w ilk eita , etc. P articularidades cristaloq u ím icas de los com p u estos. U n a p a r ti cularidad característica de la crista lo q u ím ica d e las sales o x ig e n a das co n siste en la presen cia do a n io n es com plejos en su s estru otu -
383
ras cristalinas: [ N 0 3]1_, [C 0 S]2~, [S 0 4]2' , [ P 0 4]3' , etc. L os c a tio nes que se d isp on en en los centros d e estos grupos p o seen ra d io s iónicos de pequeñas dim ensiones, elevad as cargas (fig. 206) y e n la ces covalen tes con los iones de oxígen o. E s im portante fijarse en estos grupos en la firm eza d el e n la c e de los iones de oxígeno con el catión central, enlace e ste d e te r m i nado por la llam ada valen cia electrostática, es decir, la m a g n itu d de la carga del catión que corresponde a cada uno d e los io n e s d e oxígeno que lo rodean. A sí, en el anión com plejo [ N 0 3]1_, in t e grado por N s + y tres iones O2- que lo rodean, cad a o x íg e n o recib e su parte correspondiente de carga 5 : 3, en e l anión [ C 0 3]2' , e sta magnitud equivale a 4 : 3, en el anión [ S 0 4]2 - , a 6 : 4, en el an ión [P O J3 - , 5 : 4, y así sucesivam ente. Como vem os, esta razón es siem pre m ayor que la u n id a d (es decir, más de la m itad de la valencia se em p lea en el en la ce co n el catión central), y nada más que en el caso de [ B 0 3]3_ y [S i0 4]4 - es igual a la unidad. E sto significa que los iones de o x íg e n o tie n e n enlace m ás firm e con los cationes pequeños dentro d e lo s c o m p le jo s que con los cationes dispuestos en las estru ctu ras crista lin a s fu e ra de los aniones com plejos. E n e ste sentido, la s sales o x ig e n a d a s se diferencian en esencia d e los óxid os com plejos d on d e la s m a g n itu des de la valencia electrostática del enlace en tre lo s ca tio n e s y los iones de oxígeno circundantes es siem pre inferior a la u n id a d . Así, los aniones com plejos son grupos com p actos, u n id o s fir m em ente en un todo íntegro, que entran en las estru ctu ras c rista linas como unidades estructurales independientes. Su in d ep en d en cia se confirm a por el hecho de que los grupos en cu estión no se d e sin tegran ni Biquiera en el proceso de disolución de las sales. Se d istin guen de los aniones sim ples por la form a y, en con secuencia, p or las dimensiones. Los aniones del tip o X 0 4 poseen u n a coord in ación tetraédriea y son afines por su form a a los cuerpos isom étricos. L os del tipo X O a tienen la form a de triángulos planos (C 0 3, B 0 3), con m enos frecuencia se asem ejan a pirám ides truncadas ( A s 0 3> e tc .), donde los iones de oxígeno ocupan los ángulos del trián gu lo, m ien tras el catión que los une se halla sobre el centro de dicho tr iá n g u lo . Adem ás de los aniones com plejos de configuración sim p le e x is ten radicales tod avía más com plejos, com o verem os m ás ad ela n te. E s sintom ático que sean específicos para los boratos y los silica to s, es decir, las sales de los ácidos m ás débiles. Las sales de otros ácidos, más fuertes, se d istin g u en p or sus estructuras cristalinas con enlace iónico típ ico, ta i com o ocurre en los halogenuros, con la única diferencia de que aquí el p a p e l de aniones sim ples corresponde a los aniones com plejos. P or eso no tien e nada de extraño que por tod a una serie de p ropiedades físicas se asem ejen m ucho a los minerales que figuran en tre los cloruros y los fluoruros. L a relación de los principales aniones de estru ctu ra sen cilla
Fig. 207. Dimensiones aproximadas de los aniones
complejos (círculos negros) en comparación con laa dimensiones de los aniones corrientes que se regis tran en los compuestos naturales. co m u n es en las sales o x igen ad as n atu rales se ad u ce e n la ta b la 9 en ord en d e l a u m en to de C E V o los p o ten cia les ió n ico s. E n la m is m a ta b la se m u estra n las dim en siones de los an io n es b a jo la fo rm a d e “ r a d io s” ión ico s (según A. F ersm an). H a y q u e reca lca r q u e e n el se n tid o lite r a l n i hablar cabe de radios d e a n io n es c o m p le jo s. L o s valores d ed u cid o s por A . F ersm an se h a n o b te n id o m e d ia n te c á l cu los y so n ap roxim ados. N o o b sta n te , e sta s m a g n itu d e s a p r o x i m ad as p erm iten form arse u n a id ea general d e la s p r o p ie d a d e s d e los m inerales, sobre to d o si se tie n e en c u e n ta q u e la s p r o p ie d a d e s d ep e n d ie n te s d e la energía de la red crista lin a, co m o , p o r eje m p lo , la du reza, fu sib ilid ad , vola tilid a d , so lu b ilid a d r e la tiv a , e tc ., se ap recian sobre la base de escalas ap ro x im a d a s. E n form a m ás clara, los valores de la ta b la se re p r esen ta n e n el gráfico d e la fig . 207. A títu lo d e co m p a ra ció n s e se ñ a la n co n cír culos en blan co los aniones m o n o v a le n te s sim p le s d e lo s h a lo g en u ros a n tes exa m in a d o s y los am ones b iv a le n te s sim p le s q u e en tran en la com p osición d e los ó x id o s, su lfu ros, se le n iu ro s y telu ru ros. Com o la m asa fu n d a m en ta l d e las sa le s o x ig e n a d a s su p o n e c o m p u esto s ión icos típ icos, es lógico q ue la e s ta b ilid a d d e la s e str u c tu ras cristalin as d ep en d a en m ed id a c o n sid e r a b le d e la correlación d e las dim ension es de los ca tio n es y a n io n e s co m o u n id a d es estr u c turales. E n la s sa les o x ig en a d a s r e su lta im p o sib le ex p resa r e sta s correlacion es en valores n u m éricos, y a q u e las d im en sion es d e los 25 -
13024
385
TABLA 9 ANIONES COMPLEJOS DE LAS SALES OXIGENADAS N A TU RALES MAS IMPORTANTES
Aniones
(NO,)'« w -
(SOt)*(CO,)«-
(poAr
(A s 0 4) » '
(BO,)»(Si04)‘ -
"R,"
CEV
2,51
0,19 0,34 0,34 0,39 0,50 0,51 0,56 0,69
3,00 2,95 2,57 3,00 2,95
2,68 2,90
Potencial Iónico
0,39 0,67
0,68 1,00 1,02 1,12
0,78
1,38
F orm a del anión
Triángulo Tetraedro Tetraedro Triángulo Tetraedro Tetraedro Triángulo Tetraedro
anionee com plejos no pueden expresarse en radios, p u es p o r su configuración se d istingu en b asta n te de la form a esférica a tr ib u id a conven cion alm ente por nosotros a los iones sim p les. Sin em bargo, no cabe la m enor d u d a de q ue lo s io n e s c o m p le jo s isom étricos com o [S 0 4]2~, [ P 0 4]3' , [SiO*]4 - , etc. d eb en p o se er d i m ensiones sen siblem en te m ayores que los an ion es sim p le s (p or ejem p lo, O2 - ). P or eso no es casual que esto s an ion es en lo s c o m p u esto s sim p les d el tip o A X (donde X e stá rep resen ta d o p o r u n anión com plejo) no constituyan las estru ctu ras cr ista lin a s m á s estables raáB que en com binación con cationes grandes. T a le s c o m puestos e fectiv a m en te se disuelven, se fu nden y se v o la tiliz a n con dificultad. V eam os unos ejemplos. El anión b ivalen te [S 0 4]2' en los com p u estos d el tip o A X (es decir, donde la correlación ca tión :an ión = 1 : 1 ) form a lo s s ig u ie n te s com puestos más estables (su lfatos): B a S 0 4 — b a r ita y P b S 0 4 — anglesita, o sea, en com binación con los cation es b iv a le n te s, m á s grandes (v. la colum na de los cationes b iv a len tes en la fig . 206). D esd e ese punto de v ista queda com prensible ta m b ié n la m ez cla isom orfa R a 2+ que se agrega a B a 2+, observada a v e c e s e n la s b a r i ta s (el radio iónico de R a2+ es algo m ayor que el de B a 2+). N o es de extrañar que en las zonas de oxidación de los y a c im ie n to s d e u ra nio, donde se observan sulfuros bajo la acción de aguas su lfa ta d a s, la concentración d e radio respecto al uranio se a m ayor q u e la observada en la zona de m enas prim arias (los c o m p u esto s de uranio hexavalen te en estas condiciones son m ucho m ás so lu b le s que el sulfato de radio). E n lo que se refiere a los cationes con pequeños radios ió n ico s, pueden constituir en las condiciones naturales ú n ica m e n te su lfa to s hidratados que cristalizan a bajas tem peraturas y , ad em á s, e n las ú ltim a s fases de cristalización de las disoluciones. E n la m a y o ría de Jos casos, las sales hidratadas contienen 2, 4, 6 y 7 m o lécu la s de H 20 . L as in vestigacion es roentgenom étricas d el co m p u esto N iS 0 4 • • 6 B 20 han m ostrado que el catión N i2+ en la estru ctu ra crista lin a
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se h a lla r o d e a d o d ir e c ta m e n te p o r seis m o léc u la s d e a g u a e lé c tr i c a m e n te n e u tr a s (o sea , q u e n o a p a g a n la ca rga d e l c a tió n ). C om o c o n s e c u e n c ia d e e llo , el v o lu m e n d e s e m e ja n te s c a tio n e s h id r a ta d o s e x p e r im e n ta a lg o a sí co m o u n a u m e n to a r tific ia l, g r a c ia s a lo cu al se h a c e v ia b le la c o n str u c c ió n de la red c r ista lin a co n p a r tic ip a c ió n d e a n io n e s t a n g r a n d e s c o m o fS Q ,]2 - . D e s d e el p u n to d e v is t a c r ista lo q u ím ic o se r ía m á s ju s to escrib ir la fó rm u la d e e s te c o m p u e s to d e la m a n e r a s ig u ie n te : [N i(H 20 ) 6] S 0 4. S e m e ja n te s s a le s h id r a ta d a s p o se e n u n a so lu b ilid a d m ás e le v a d a qu e la c o m ú n o b a s t a n t e a lt a y se d e sh id r a ta n co n fa c ilid a d , y su s e str u c tu r a s c r is ta lin a s s u fr e n c a m b io s o se d e s tr u y e n d el to d o . E s in te r e s a n te se ñ a la r q u e a u n q u e e l c a tió n C a2+, d e d im e n s io n es m e d ia s (fig . 2 0 6 ), p u e d a form ar e n c ie r ta s c o n d ic io n e s e l s u lf a t o a n h id r o C aSO d (a n h id rita ), en p resen cia d e a g u a s e c o n v ie r te en o tro c o m p u e s to h id r a ta d o m ás e sta b le , C a S 0 4-2 H 20 (y e s o ) 1*. E s t e ú ltim o , s e g ú n lo s d a to s r o e n tg e n o m é tr ico s, p o se e u n a e s tr u c tu r a e s tr a tific a d a d o n d e la s m o lécu la s d e H 20 se d isp o n e n e n tr e la s h o ja s o ca p a s c o n stitu id a s de io n es Ca2+ y [S O J 2~ . E llo d e te r m in a el c liv a je p e r fe c to d e los crista les d e y e so en la d ir ec ció n q u e se tr a ta . S i p a s a m o s a l a n ió n tr iv a le n te [ P 0 4]3 - , v e r e m o s un cu a d r o a n á lo g o a l q u e o frecen los su lfa to s. E n tr e lo s c a tio n e s t r iv a le n te s (v. fig . 2 0 6 ), lo s m á s gran d es, los q u e p u e d e n fo rm a r co n e se io n e s tru c tu r a s c r ista lin a s esta b le s, so n las tierras raras (C e . . .) y L a . E n la n a tu r a le z a e s tá p rop a g a d o , e fe c tiv a m e n te , u n f o s f a t o d e tierra s rara s - (Ce, L a . ' .) P 0 4 (m o n a c ita ), m u y e s ta b le . E n e l p r o c e so d e d e str u c c ió n d e la s rocas, e s te m in era l, p o r ser q u ím ic a m e n te e s ta b le , s e p a sa a lo s a lu v io n es. N o e s fo r tu ito q u e la s p r in cip a les c o n c e n tr a c io n e s d e e le m e n to s d e tierras ra ras e s t é n r e la c io n a d a s p r e c isa m e n te co n e se m in eral. C on m e n o s fr e c u e n c ia s e e n c u e n tr a o tr o fo sfa to , Y P 0 4 (x e n o tim o ), m e n o s e s ta b le . L o s f o s fa to s d e c a tio n e s tr iv a le n te s p e q u e ñ o s (A l, F e 3+, M n 3+ ) e s t á n r e p r e se n ta d o s e n la n a tu r a le z a por la s sa les h id r a ta d a s. L la m a la a te n c ió n el q ue p a ra el a n ió n [ S i0 4] 4 - lo s m á s e s t a b le s sea n lo s c o m p u e sto s co n g ra n d es c a tio n e s t e t r a v a le n t e s (Z r4+, T h 4+, m u c h a s v e c e s con m e z c la iso m o r fa d e u r a n io U 4+ ): c ir c ó n Z r S i0 4 y to r ita (T h, U ) S i0 4. L a s estr u c tu r a s crista lin a s d e la to r ita y d e s u s v a r ie d a d e s s ó lo se d e str u y e n e n co n se c u e n c ia d e la d e s in te g r a c ió n r a d ia c tiv a . E l circón , q u e n o c o n tie n e e le m e n to s r a d ia c tiv o s , e s u n m in e r a l m u v e sta b le , co m o lo v ie n e a p ro b a r su p r o p a g a c ió n e n fo r m a d e g r a n o s rodad o s en lo s a lu v io n e s y la s fo r m a c io n e s s e d im e n ta r ia s d e las m á s d is tin ta s ed a d es. E s e e s e l m in era l b a jo c u y a fo r m a s e p r e se n ta la m a sa fu n d a m e n ta l d el circo n io e n la c o r te z a te r r e str e . U n ic a m e n te e n lo s m a g m a s p o b res e n sílic e y ric o s e n á lc a lis p u e d e fo r m ar o tr o s m inerales.
» Con menos moléculas de H sO que en el caso anterior.
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Clasificación de las sales oxigenadas. L a s is te m á tic a de la s sa les suele basarse en los radicales ácid os o, lo que es lo m ism o , en lo s aniones com plejos. La clasificación p ued e seg u ir el o rd en d e los valores de CEV o de los potenciales ión icos (ta b la 9). E l e x a m e n d e las sales oxigenadas in m ed iatam en te d esp u és d e lo s ó x id o s, en particular de los m inerales del grupo d el cuarzo, c o n v e n d r ía e m p e zar por los silicatos y boratos, m ás afin es a ello s en e l a sp e c to cristaloquím ico, y term inar por los y o d a to s, es decir, sig u ie n d o el orden de la dism inución de los poten ciales ión icos d e lo s a n io n e s. Sin embargo, al objeto de com prender m ejor la m a ter ia se g u ir e m o s el orden inverso de estudio de los m inerales en c u estió n , a rra n ca n d o del principio “ de lo m ás sim ple a lo m ás c o m p le jo ” (y lo s c a r b o n a tos serán exam inados antes de los sulfatos). Así, entre los minerales que representan las sa les o x ig e n a d a s distinguirem os las siguientes c la se s: 1. N itratos. 5. M olibdatos y w olfram atos. 2. Carbonatos. 6. F osfatos, arsenatos y v a n a d a to s. 3. Sulfatos. 7. Boratos. 4. Cromatos. 8. Silicatos.
CLASE Ia. NITRATOS Consideraciones generales. E l n itrógen o só lo se c o n o ce en la corteza terrestre bajo la form a d e iones c o m p le jo s: [ N 0 3]1 - , [ N H J 1+ y gas de la atm ósfera. Los nitratos, como sales del fu erte ácido n ítrico H N 0 3, fá c il m ente solubles en el agua, se propagan casi e x c lu siv a m e n te e n la s formaciones contem poráneas en los desiertos d e p a íses cá lid o s. E l m anantial de nitrógeno es en ellos e l nitrógeno d el aire. L a s r e a c ciones de oxidación de dicho elem ento t ienen e n la m a y o r ía d e lo a_ caaoB un carácter biógeno. es decir, guardan relación co n los- p r o cesos bacteriales en los suelos o, probablem ente, con la s d e sca rg a s de la electricidad atm osférica (en las m esetas de gran altu ra ). Los m ás im portantes son los nitratos d e-á lca lis K y N a . U n papel secundario corresponde a los nitratos d e tier ra l alcalinas*M g, Ca y B a. E n las zonas de oxidación de los y a cim ien to s d e cobre en las condiciones de m eteorización desértica se en cu en tra n n itr a to s raros de Cu de com posición com pleja. Se con ocen a sim ism o c o m b i naciones de nitratos con hidratos y sales de otros ácid os.
NITRATO DE SODIO — N a N 0 3. Sinónim os: n itr o , ca lic h e , salitre de Chile.
Composición química. N a?0 , 36,5% ; N 20 5, 6 3 ,5 % . Cristaliza en el sistem a trigonal; c. s. d itr ig o n a l-esca len o éd rica LlZLPZPC. G .e. jR3c(D|d). a0 = 5,07; c0 = 16,81. P o se e la m ism a estru ctu ra que la calcita. Cristaliza en rom boedros, m u y p ró x im o s .388
p o r e l á n g u lo p o la r a lo s rom b o ed ro s d e c a lc ita . E s s in to m á tic o q u e ta m b ié n t o d a u n a se r ie d e o tr a s p ro p ied a d es se a a n á lo g a a la s d e la c a lc ita . L a s m a c la s so n se g ú n (0 H 2 ), (0 0 0 1), (1221) ,( 1 0 l í ) . S u ele o b se r v a r se e n m a sa s c o n tin u a s b ajo la fo rm a d e c o r te z a s o e flo r e s cen cia s. E l color es b la n co , gris, pardo rojizo, am a rillo d e lim ó n . E l brillo es v itr e o . Nm = 1,585. D u r e z a 1,5 — 2. F r á g il. Clivaje b u en o se g ú n el r o m b o e d r o {1 01 1 }. P e s o esp ecífico 2 , 2 4 - 2 , 2 9 . C aracteres d ia g n ó stic o s. E s ta lla al so p le te en el c a r b ó n ; se fu n d e c o n fa c ilid a d , d á n d o le a la lla m a un color a m a rillo (N a ). S e d isu e lv e fá c ilm e n te en el a g u a . S ab or lig e r a m e n te s a lin o , r efr ig e ran te. O rigen. S e fo rm a e n la s com a rca s cá lid a s y se c a s, d e s p r o v is ta s d e v e g e ta c ió n , e n e l p ro ceso d e d esin teg ra ció n b io q u ím ic a (o x id a ción ) d e s u s ta n c ia s o rg á n ica s que co n tie n e n n itr ó g e n o (g u a n o y o tro s e x c r e m e n to s d e a v e s y m am íferos), así com o d e a lg a s m ic ro s có p ica s, n itr o b a c te r ia s, etc. L a s raras p r e c ip ita c io n es a tm o sfé r ic a s arrastran el n itr a to a las h o n d o n a d a s, d o n d e co n el tie m p o s e fo r m an c o r te z a s d e n itr a to o in clu so co n cen tra cio n es c o n tin u a s d e n itra to . E n p a r a g é n e sis con é l se en cu en tra n el y e so , la m ir a b ilita (su lfa to de so d io h id r a ta d o ), la sa l g em a, raras v e c es los y o d a to s y o tr o s m in erales. E n o r m e s y a c im ie n to s d s calich e se h a lla n en la m e se ta d e C h ile , al p ie d e la C ordillera. E s t a com arca, d esd e h a ce m u c h o s m illo n e s d e a ñ o s, e m p e z a n d o p or e l perío d o cretá ceo su p erior, es u n d e sie r to d e c lim a e x c e p c io n a lm e n te cálid o (no llu e v e m á s q u e u n a v e z en 4 — 5 a ñ o s). E n la U R S S , lo s y a c im ie n to s d e sa litre, p r in c ip a lm e n te n it r a to d e p o ta s io , a b u n d a n b a s ta n te e n fo rm a d e co r tez a s sa lin a s d e s a litr e en la s c o lin a s y b a rran cos. Im p o r ta n c ia p r á c tic a : 1) el sa litre es e l m ejor fe r tiliz a n te m in e r a l; 2) co m o o x id a n te en érg ico s e e m p le a en la m e ta lu r g ia p a ra el tr a ta m ie n to d e la s m en a s d e n íq u el; 3) en la in d u str ia d el v id r io se u sa p a r a la lim p ie z a d el v id r io ; 4) en la in d u str ia d e la a lim e n ta ción se e m p le a e n la fa b rica ció n d e co n se r v a s d e p e sc a d o , carn e, e t c . ; 5) fo r m a p a r te d e la p ó lv o r a y o tro s e x p lo siv o s. U ltim a m e n te se h a in v e n ta d o u n m é to d o in d u str ia l d e o b te n c ió n s in té tic a d e c o m p u e sto s n itro g en a d o s (a m o n ía c o y á c id o n ítr ico ) a p a rtir d e l n itr ó g e n o a tm o sférico en p r e se n c ia d e c a ta liz a d o r e s. A sí se e x p lic a q u e h a y a b a ja d o ta n to la e x tr a c c ió n d e sa litr e en m u ch o s p a íses. S in em b a rg o , p a ra las d e m a n d a s d e la in d u str ia local, los y a c im ie n to s d e sa litr e n o han p erd id o su im p o r ta n c ia . NITRATO D E POTASIO — K N 0 3. S in ó n im o s: sa litre , salitre d e la In d ia . C ristaliza en el siste m a r ó m b ico ; c. s. ro m b o -b ip ira m id a l. G .e.
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Pn ma. Oq = 5,42; b0 = 9,17; c0 = 6,45. Se encuentra en form a de cortezas blancas porosas y eflorescencias, com o el caliche. N m = = 1,505. D ureza 2. C livaje bueno según {011}. P eso esp ecífico 1,99. Su conducta al sop lete es análoga a la d el n itrato de sod io. El nitrato de potasio tiene m ás propagación que el d e sod io. A n te s se extraía en cantidades considerables en la In d ia (los y a c im ie n to s se han agotado). E n la m ayoría de los casos se en cu en tra en form a de cortezas y eflorescencias en las m ism as zonas que el n itra to de sodio.
CLASE 2 \ CARBONATOS Consideraciones generales. E sta clase agrupa un núm ero c o n siderable de especies m inerales, de las cuales m uchas se hallun re lativam ente m uy propagadas en la naturaleza. E llo se refiere m ás que nada a C aC 03, el cual co n stitu y e con frecuencia p o te n te s cap as de origen m arítim o sedim entario. M uchas veces, los c a rb o n a to s vienen asociados a minerales m etalíferos en los y a c im ie n to s, en otro&jcasQB ofrecen interés industrial nomo m an an tiales d e im p o r ta ntes m etales, por ejem plo, el m anganeso (en form a de rodocrosita) e hierro (en form a de siderita). E l anión [C 0 3]2- puede form ar com p u estos m ás o m en os estables con cationes de m etales b ivalen tes de radios ió n ic o s m e dios y grandes. E l número Hr p.st.na m etales no es grande. L os prjndpnlftK «on-.-Mg. F e, Zn, Mn, Ca, Sr, P b , B a , así com o Cu, Zn, Pb y otros con aniones com plem entarios [O H ]1- y Cl1 - . Los cationes m onovalentes (N a, K , N H 4), de d im en sio n es a n á logas, pueden form ar carbonatos anhidros ú n ica m en te si ju n to con ellos entra en la estructura cristalina el catión H 1+, o se a e n fo rm a de sales ácidas. Los carbonatos hidratados son ta m b ié n ca r a cterís ticos para el catión Mg2+, predispuesto en general a la h id rataeión en los medioB acuosos. Los carbonatos de m etales trivalen tes se conocen en el caso d e tierras raras con el anión com plem entario F 1 - . D e lo s c a tio n es trivalentes pequeños se encuentra raras veces en los ca rb o n a to s únicam ente A l3+ en form a de sales dob les e hid ratad as e n co m b in a ción con m etales bivalentes (Cu, Pb). Los carbonatos de m etales tetra v a len tes y p e n ta v a le n te s no ex iste n en absoluto. E l uranio h exavalen te form a u n carbonato anhidro raro U 0 2(C 03) (rutherfordita) con el anión O2 - comple m en tario. Los dem ás carbonatos de uranio con ocid os so n h id ra tad o s. E n tr e las peculiaridades de las propiedades físicas d e los carb o n a to s m en cionarem os las siguientes. L os carb on atos an h id ros ja m á s p o se e n du reza elevada, la cual oscila en tre 3 y 5. S o n d e m u y b u e n a so lu b ilid a d en el agua, sobre to d o los carb on atos d e álca lis
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y los b ica rb o n a to s de los elem en tos cuyos cation es tien en radios ió n ico s r e la tiv a m e n te p equeños (Mg2+, Co2+) o, por el contrario, m u y gran d es (B a 2+). E l carbonato de Cu2+ sólo se en cu e n tra bajo la fo rm a d e sa les básicas, lo que se debe, por lo v isto , a las p a rticu larid a d es d e la estru ctu ra del catión m ism o. A la m ism a ca u sa se d eb en , p rob ab lem en te, las in ten sas coloraciones v erd e y azu l de los ca rb o n a to s de cobre. T odos los dem ás ca rb on atos son in coloros o tie n e n colores p álid os. E n tre las propiedades ó p tic a s d e los car b on a to s so n m u y característicos los elevad os ín d ices d e d o b le re fracció n (N g —N p ) condicionados por la form a p lan a d el a n ión C 0 3. E n tre lo s m inerales d e esa clase d ebem os d istin g u ir a n te to d o los ca rb o n a to s anhidros e hidratados. E n tre un os y o tro s d e s ta carem o s grup os correspondientes de acuerdo con los tip o s d e c o m b in a cio n es q uím icas isoestructurales. Los dem ás carb on atos, re p resen ta d o s por especies m inerales aisladas, se agruparán segú n los ca tio n e s. CARBONATOS A NHIDBOS
1. GRUPO D E LA CALCITA E s t e grup o com prende un gran núm ero de esp ecies m inerales q ue rep resen tan los carbonatos de los sig u ien tes m inerales b iv a le n te s (en orden del crecim ien to de los radios ió n icos): M g, Zn, F e 2+, M n2+, Ca, Sr, P b y B a. E s característico que los io n e s con radios m enores que los de Ca form an am plias series iso m o rfa s de m inerales que cristalizan en el sistem a trigonal, m ien tras q u e los ion es con radios iónicos m ayores que los de Ca form an ca rb o n a to s d el siste m a róm bico. E l carbonato de calcio es dim orfo, es decir, p u ed e cristalizar en uno y otro sistem a. C a rb o n a te s del siste m a trig o n a l
Mg 0,74
Zn 0,S3
F e s+ 0,80
M n,+ 0,91
Ca 1,04
ró m b ic o .............. 1,04
Sr 1/20
Pb 1,26
3a 1,38
La estructura cristalina de la m odificación trigonal CaC(J3 está representada en las figuras 208 y 209. Si se com prim e la estru ctura cú b ica do NaCI a lo largo del e je ternario hasta que los án gulos com p ren d id os en tre la s caras sean d e 101°55' se obtendrá la estru ctu ra rom b oéd rica cen trad a en las caras de la calcita (fig. 209), d o n d e los io n es Ca ocuparán los lugares do N a, m ientras que los gru pos [ C 0 3] ocu p a n los lugaros do Cl. Así, el em p aq u etam ien to de los io n es en la ca lcita corres ponde al em p aq u etam ien to cúbico, algo deform ado, do m áxim a densidad.
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F ig. 208. D isposición d e los iones en u n a c élu la ro m b o éd ric a d e c liv a je se gú n (1011). A m b o s tip o s d e iones se d isp o n e n com o e n e s tru c tu ra s c e n tra d a s en las caras.
• C a O — «(Peo,
La estructura cristalina de la aragonita, m odificación róm b ica de CaCOj, se distingue de la estructura de la calcita ú n icam en te por el hecho de que los iones Ca2+ y [C 03]2- se hallan em p a q u eta dos de la forma hexagonal más densa (fig. 210). E llo es causa de la simetría pseudohexagonal de las maclas cíclicas de los cristales (los ángulos comprendidos entre las caras del prism a en los cristales sueltos se diferencian m uy poco de 60° y 120°). T a n to en la estructura de la calcita como en la que presenta la aragonita, cada ion [C 03]2- está cercado por seis iones de calcio. A juzgar por la diferencia de los pesos específicos, la estructura cristalina d e la aragonita es más compacta que en la calcita. . Otra particularidad característica de los m inerales d el grupo de la calcita consiste en la tendencia a formar m ezclas isom orfas y sales dobles. En la serie de la calcita, com o era de esperar por
Fig. 209. Modelo do estructura cristalin a de la calcita. Las esferas negras representan callanes de calcio; los triángulos clacos, aniones CO» .
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Íí'ig. 210. M odelo d e e s tru c tu r a cristalin a de la a ra g o n ita .
F ig . 211. C ristal e8calenoédrico de calc ita.
F ig . 212. C ristal ta b u la r de calcita.
Fig. 213. C rista le s ro m bo éd rico s do c a lc ita .
las correlacion es entre las dim ensiones de los radios ión icos de los cation es, se v erifica ]a frecuente su stitu ción recíproca- d e Mi?. Zn y F e 2+. E x a c ta m e n te de la m ism a manera, los carbonatos de F e 2+ y Mn2+ form an una serie continua de m ezclas isom orfas. P o r lo que se refiere a Ca, debido a la diferencia sen sible que e x iste entre la m agn itu d de su radio iónico y los cation es anteriores (con ex cep ció n de M n2+), este elem ento no puede form ar m as que sales dob les con ellos. L os iones de calcio y m agnesio (u otros cationes pequ eñ os) se disponen en las estructuras cristalinas altern a tiv a m en te a lo largo del eje ternario. G racias a ello se altera algo la sim etría de las sales dobles de la serie de la c a lc it a : en lugar de la clase de sim etría ditrigonal-escalenoédrica (Lj-.'IL2 3PG) resu lta la clase de sim etría rom boédrica (Lj¡C), e s decir, desaparecen los ejes binarios, que pasan por el ion central de carbono y los iones de oxígeno ligados a él. CALCITA - C aC 03. Sinónim o: espato de calcio. L as va ried a des en sucesión a im nurezas isom orfas están representadas m u y am pliam ente. E n tre las variedades con propiedades físicas e sp e cíficas m erece m encionarse el espato de Isla n d ia , variedad tr a n s parente incolora de la calcita (v. fig. 19). Composición quím ica. CaO, 56% ; C 0 2, 44% . im p u r ez a s: Mg, Pe, Mn (hasta el 8 % ), m ucho más raram ente Zn (lm sta cl 2% ), Sr (estronciocalcita) y otras. Cristaliza en el sistem a trigonal; c. s. d itrigon al-cscalon oéd rica L$L33PC. G.e. H 3c(D ¡d). a„ = 4,98; c.n = 17,02. La estructura cristalina, por ser típica, se ha descrito ya. líl a s pecto do los cristales, que se encuentran e x c lu si vam en te en las cavidades, puede ser el m ás d i verso. Los cristales más frecuentes son de form a escalenoédrica (fig. 211), m onos frecuentes son tabulares (fig. 212), o lam inaros, prism áticos o colum nares, rom boédricos — los m ás de las v eces Kig. 214. M acla en rom boedros agudos y no rom os (fig. 213). Kl do oulciUi HOfílí» núm ero de form as sim ples observadas en Ior eris(0001). 393
tales llega a varias centenas. Las m ás com u n es son las caras de prisma {1010}, de rom boedros {1011}, {0112}, {0221}, {4041}, escalenoedro {2131}, pinacoide {0001}, etc. E l plano de m acleam ien to suele ser el del pinacoide (0001) (fig. 214) o la cara de romboedro truncado (0112), según el cu al se for man con frecuencia las m aclas p o lisin té tic a s en Fig. 215. Macla j08 mármoles y las calizas m etam orfizad as (sem eiie calcita según j a n t e m acleam iento puede lograrse por v ía artií 101*)ficial oprimiendo el filo de un cuchillo sobre la aristade un fragm ento de calcita arrancado segú n el clivaje). Con menos frecuencia sirve de sem ejante p lan o la cara de romboedro (1011) (fig. 215), etc. A (fregados. Las drusas de cristales de calcita ju n to con otros minerales se observan, como se ha dicho ya, en las cavid ad es. Con bastante frecuencia se encuentran agregados m acrogranulares de calcita transparente o translúcida con ev id en te cliv a je b u en o de los granos sueltos. Raras veces se ob serva la ca lcita asb estiforme veteada y con brillo sedoso (espato del A tlas), cu y a s fibras se disponen perpendicularm ente a las paredes de las fisuras en las rocas. Son m uy conocidas las form aciones ¡esta la ctítica s y estalagm íticas de calcita en las cuevas entre calizas.^Los agregad os continuos granulares en grandes m asas se d en om in an m árm oles. La« variedades densas criptocristalinas de rocas d e c a lcita , co n frecuencia estratificadas y ricas en fauna se d en om in an calizas. Las calizas porosas, que contienen m inúsculas conchas foram in íferas se conocen bajo el térm ino de creta. Se en cuentran asim ism o calizas oolíticas (v. fig. 44). Se llam a “to b a calcárea” o tr a v e r tin a la formación esponjosa de carbonato d e calcio, que se fo rm a en los lugares de salida de los m anantiales m inerales ricos en cal, tanto fríos como calientes (en esto s casos, la c a lc ita se form a en el proceso de recristalización de los coloides p recip ita d o s d e CaC'Oj o aragonita). A veces, debido a la p recip itación d e ca rb o n a to de calcio de los m anantiales calientes, se form an varied a d es com pactas y sem itransparentes, de m aravilloso d ib u jo d e lín ea s finas, denominadas “ónice de m árm ol” . Color. En la mayoría de los casos es incolora o blan ca lech o sa , pero, a veces, las impurezas le com unican claros m a tices gris, amarillo, rosa, rojo, pardo y negro. E l brillo es vitreo. N m = 1,658 y N p — 1,486. Dureza, 3. Frágil. Clivaje bueno según {1011}. P eso específico 2,6 —2,8, en los cristales quím icam ente puros es 2,72 a lo s 23°. Otras propiedades. Se electriza al com prim irse y m aclearseE n la« m uestras de ciertos yacim ientos se ob serva el fen ó m en o d e Ja Jum iniscencia, cu y a causa no se h a estu d iad o aú n con e x a c titu d .
394
Caracteres diagnósticos. E n las varied ad es m acro crista lin a s se id e n tific a fá c ilm e n te por el rom boedro d el cliv a je , la d u reza r e la tiv a m e n te b a ja (se raya con fa cilid ad con la p u n ta d e un cu ch illo o de u n a aguja) y el profuso d esp ren d im ien to d e C O , al colo ca rse u n a g o ta de H Cl sobre el m ineral o so b r e su p o lv o e n la lá m in a d e vidrio. A l s o p le te d ecrep ita, desprend ien do C 0 2, e s d ecir, d iso c ia en CaO y C 0 2. E l CaO que se form a em a n a u n a luz b r illa n te y le d a a la lla m a un color naranja. E n ácid o clo rh íd rico d ilu id o se d isu e lv e con fa cilid a d in clu so en frío con u n silb id o c a r a c te rístic o (d esp ren d im ien to de C 0 2). Origen. L a ca lcita es un o de los m in erales m ás p r o p a g a d o s en la co rteza terrestre, co n stitu y en d o , a v e c e s, en o rm es m a c iz o s (m o n tes calcáreos). E l m ineral se form a en los m ás d is tin to s procesos g eológicos. 1. E s tá n m u y propagadas las fo rm acion es cr ista lin a s d e c a lc ita d e origen hidroterm al. Se form a en c a n tid a d es c o n sid er a b les e n lo s y a c im ie n to s m eta so m á tico s d e c o n ta c to m e d ia n te la rese d im e n ta c ió n o recristalización d e calizas. E n las p e g m a tita s es u n o d e lo s ú ltim o s m inerales d istin tiv o s d e la fa se h id ro term a l d el p roceso. E s sin to m á tic o que tam b ién en los n u m erosos filo n e s d e . m en as, p rin cip a lm en te sulfuros, la ca lc ita su e le ser u n o d e los ú ltim o s m inerales a cristalizar. A la m ism a categoría de form ación p erten ecen las c a lc ita s crista lin a s d e las alm endras y geodas en las rocas er u p tiv a s e fu s iv a s y la s p recip ita cio n es d e a ragon ita y ca lcita d e cierto s m a n a n tia le s m in erales e n form a de “to b a ca lcá rea ” (debido al a b u n d a n te d e s p ren d im ien to d e C 0 2 b ajo el efecto de u n b rusco d e sc e n so d e la p resión exterior). 2. E n los p rocesos de m eteorización, la c a lc ita , a u n q u e n o se en cu en tre e n grandes aglom eracion es, se o b se r v a co m o n eoform a ció n e n las fisuras y cavid a d es d e las z o n a s d e o x id a c ió n d e lo s y a c im ie n to s d e m inerales y d e las rocas. E n e s to s c a so s tie n e p o r fu e n te los m inerales en d ógen os con ca l q u e s e d e sc o m p o n e n e n la co rteza d e m eteorización y el d ió x id o d e c a r b o n o d e l aire. H a y que recalcar que, en general, en el p ro ceso d e m e te o r iz a c ió n d e las rocas considerables m asas d e cal se p a sa n a la s d iso lu c io n e s b ajo la form a de b icarb onato, el cu a l p u e d e ser lle v a d o por las agu a s corrientes m u y lejos, h a sta el m ar, sie m p r e q u e e n el c a m in o n o se den la s cond iciones que le o b lig a n a p r e c ip ita r se en fo r m a do carb o n a to cristalino o coloid al C a C 0 3. L as form aciones e sta la c tític a s e n la s g r u ta s ca lcá rea s son resu lta d o d e la p recip itación d e c a r b o n a to d e ca lc io d e la s d iso lu cio n es satu radas que se filtra n le n ta m e n te e n la s ca v id a d es. E sta s d isolu ciones, al quedar p e n d ie n te s e n fo rm a do g o t an on el tech o pierden el agua por ev a p o ra ció n , se so b resa tu ra n m u ch o y d esp ren d en p recip itad os co lo id a les o m icro d isp ersos bajo la form a 395
de estalactitas que se solidifican paulatinamente y se recristalizan en el proceso de la deshidratación posterior. 3. Por vía aedimenlaria, sobre todo en los mares, se constituyen enormes masas de CaC03, inicialmente bajo la forma de limos calcáreos, plantas y animales avertebrados (con esqueleto calcá reo) muertos. Posteriormente, todas estas sustancias se trans forman en caliza. Las calizas oolíticas proceden, probablem ente, de la coagulación de las disoluciones coloidales de carbonato d e calcio en tom o de los granitos de arena y las burbujas de gas suspensas en el agua en movimiento. La formación actual de los oolitos coincide con las zonas del litoral, de poca profundidad, de los mares tropicales y subtropicales. Inicialm ente, estos oolitos suelen estar formados de aragonita, la cual se transform a después en calcita. Cualquiera que sea la vía de formación de la calcita, en la zona de meteorización es siempre un mineral relativam ente poco estable. Merced a la gran solubilidad en los ácidos se pasa fácilmente a las disoluciones en la zona de eluvio, sobre todo en las zonas de oxidación de los yacimientos de sulfuros de m etales. En las reacciones de doble descomposición es frecuente la su sti tución de la calcita por otros minerales (yeso, dolom ita, sm ithsonita, malaquita, etc.): H2S 0 4+ CaC03+ H 20 = CaS04.2 H 20 + C!02 ZnS04 + CaC0a+ 2 H 20 = ZnC03 + CaS04-2H 20 , etc. En la superficie de las calizas en la zona de aguas freáticas saturadas de carbonato cálcico se observan con frecuencia no y a sólo depósitos de coágulos de hidróxidos de hierro, de sílice coloi dal, etc., sino también la sustitución de las calizas por ellos. En la Unión Soviética se conocen grandes cristales de calcita transparente (espato de Islandia) en los yacim ientos del río Nízhniaia Tunguaka, que coinciden con rocas efusivas; aquí se encuentra en enormes filones y nidos de individuos m onocristalinos. Numerosos yacimientos pequeños de espato de Islandia se encuentran en Asia Central (distritos de Zeravshán-Guisar, de Pskem-Ugam, etc.). Entre los yacimientos extranjeros son muy fam osos los de Islandia localizados entre rocas eruptivas efusivas, etc. La creta es muy común como roca en las capas carbonatadas del período cretáceo en el territorio de la plataforma de R usia y en otros lugares de la URSS. Se extrae en grandes cantidades para la industria química y del cemento en la zona de la ciudad de Bélgorod, cerca de Slaviansk, Kramatorak (cuenca del D onets), etc. Mármoles de hermosos colores y dibujos se extraen, para losas de revestim iento, en los Urales (en las zonas de Ufaléi, 396
Z la to v st, etc .), en la R ep úb lica S ocialista S o v ié tic a A u tó n o m a de C arelia , en el T ran sbaikal, en C rim ea, etc. Y a c im ie n to s de ó n ices de m arm ol de colores am arillentos y verd u scos se co n o cen en la T ranscaucasia (en el territorio de las rep ú b licas de G eorgia y de A rm enia). E n tre los y a cim ien to s extranjeros de m árm oles d e a lta calid ad go za n d e m u cha fam a los de Carrara en la c o sta orien ta l del g olfo d e G én o v a (Italia) y de Grecia, que en su tiem p o sirvieron d e m a terial para las m aravillosas esculturas de la a n tig ü e d a d . L a ca lcita , sobre tod o com o roca, tiene m uchas ap lica cio n es prácticas. 1. E l esp a to de Islandia, gracias a su alto ín d ice d e d o b le refracción , se em p lea en la fabricación de d istin to s ap a ra to s ó p tico s de polarización, principalm ente nicoles para m icroscop ios, p olarím etros, colorím etros, e t c .; para estos fin es se u san cristales o fra g m en to s de cristales de 1,5 a 2 cm, incoloros, id ea lm en te tran sp aren tes, no m aclados, sin fisuras. 2. E l esp a to asbestiform e y el ónice de m árm ol se em p lea n en orfebrería y artículos de arte. 3. L as calizas, segú n sean su com posición o p rop ied ad es físico -m ecá n ica s, se usan: a) en la in d u stria q u ím ica (calizas puras) p ara la extracción de la cal necesaria en la agricu ltu ra, para la producción de azúcar, sosa, so sa cáu stica, hipocloruro de calcio, etc. con obten ción sim u ltán ea de d ió x id o de carb on o sólido o líq uid o durante la calcinación; b) en la in d u stria m e ta lú r g ica (las calizas pobres en fósforo y azufre), com o fu n d e n te en los a lto s h ornos; c) en la fabricación d e d iferen tes clases d e cem en to : ca l m uerta, cem ento P ortland , cem en to rom an o, e t c . ; d) en las artes gráficas, donde se em plean las llam ad as p ied ras b io g r á fi cas, es decir, calizas criptogranulares m u y co m p a c ta s d e fra ctu ra co n co id ea capaces de dividirse en losas d elgad as. 4. L o s m árm oles pulim entados se em p lean com o m a teria l de con stru cció n para revestim ien to de p ared es in tern a s, en e sc u ltu r a y en electro tecn ia (cuadros de d istrib u ción , e tc .). 5. L a creta se u sa para escribir, p u lim en tar, fab ricar ce m en to , colorantes, p o lv o s de d ientes, caucho, etc. ARAGONITA — C aC 03. D ebe su nom bre a A ragón , com arca de E sp añ a, donde fue d escu b ierta por v ez prim era. La com posición quím ica es la m ism a que la de la c a lc ita : CaO, 56,0 % ; C 0 2, 4 4 ,0 % . A m enudo con tien o im p u reza s: Sr (hasta, oí 5,6% ), Mg, F e y Zn. Cristaliza en cl sistem a róm bico; c. a. rom bo*bipiram idal 3L*:iPC. G .e. P m cn (D \f¿. a0 = 4 ,9 4 ; &0 = 7 ,9 4 ; c 0 = 5,72. I,a estru c tura cristalina se ha d escrito a n tes. E l aspocto do lo s c r i o ) ales es prism ático, con frecu en cia p se u d o h e x a g o n a l, acicular. L a cal u v a de los cristales su ele tener la form a d e un e sc o p lo (fig. 21(5). Las form as 307
/ f ^ \ J10
010
mr . m,
m}
ls U = ^ F ig . 2 1 6 . C r is ta le s p r is m á t ic o y a c ic a la r d e a r a g o n i ta .
F ig . 2 1 7 . A r a g o n i t a . M a c la c íc lic a d e in te r p e n e tra c ió n s e g ú n (1 1 0 ).
F ig . 2 1 8 . F r o n t e r a s d e c o n c re c ió n d e lo s in d iv id u o s e n u n a s e c c ió n tr a n s v e r s a l.
principales son: prisma {110}, pinacoides {010} y {001}. E l ú ltim o suele estar cubierto de estrías paralelas al eje o. Son ta m b ié n fr e cuentes las formas: prisma {011}, con el que culm inan lo s crista les con una punta de escoplo, la bipirám ide {111}, en algu n os ca so s se encuentran bipirámides m uy agudas com binadas con p rism as, d e bido a lo cual los cristales adquieren una form a de la n z a (fig. 216). Las maclas son frecuentes según (110). Son tam b ién fre cu en tes la s maclas cíclicas de aspecto pseudohexagonal (figs. 217 y 2 18), así como maclas complejas polisintéticas. E n ta les casos su e le n fo r marse ángulos entrantes entre las caras de los prism as, en fo rm a d e canalones. Son muy raros los cristales no m acíados. L os agregad os suelen estar representados por concreciones b acilares (fig. 2 19), radiales y estelares de individuos. Se observan a sim ism o e n fo rm a de cortezas cristalinas, estalactitas, esferas y m asas de estr u c tu ra oolítica (“piedras de guisan te” y “piedras g ra n u losas” ). S o n m u y originales las “flores de hierro” que se en cuentran, a v e c e s, en forma de “tallos” de color blanco de nieve en trelazad os y r a m ifi cados. Finalmente, las partes internas de m adreperla d e la s c o n chas de los moluscos están form adas de delgadísim as p la ca s de aragonita paralelas a la superficie de la concha. Com o se sa b e, los granos de arena u otros cuerpos que por una u otra razón v a n a parar al interior (le la concha se cubren de num erosas ca p a s d e análogo carbonato d e ca lcio con m ezcla de su sta n cia o rgán ica, debido a lo cual se form an las perlas. E l color d e la a r a g o n ita es blanco, blanco a m arillen to, a veceB verde claro, v io le ta y gris. A lgunos cristales su elen ser
F ig . 219. A g re g a d o d e c r is ta le s b a c i la r e s d e a r a g o n i t a .
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tr a n sp a ren tes e incoloros. E l brillo es vitreo, graso en la fractu ra. S o m etid o a los rayos catód icos em ite un a débil luz v io le ta p álid a, a v eces naranja. 2 ^ = 1 ,6 8 6 , N m = 1,681 j N p = 1,530. D u reza 3,5 — 4. F rágil. Clivaje definido según {010} y a p e n a s p ercep tib le seg ú n {110} y {011}. L a fractura su e le ser co n co id ea . P eso esp ecífico 2,9 —3,0 (m ás que en la calcita, lo que es u n a p ru e ba q u e el e m p a q u eta m ien to d e los á to m o s es m ás d e n so ). Otras propiedades. E s in e sta b le a la tem peratura c o r r ie n te ; en p re sen cia de d iso lv e n te se co n v ierte len ta m en te en ca lcita , por c u y a razón no se e n c u e n tr a en las sed im en tacion es m ás an tig u a s. A l e le v a r se la te m p era tu ra h a sta los 400°, la conversión se op era con ra p id ez. E s curioso señ a la r que las variedades de a ra g on ita que no han s u frido la tran sform ación polim orfa en ca lcita c o n tien en g ra n d es ion es d e estro n cio (h a sta unos cu antos por cien to), lo cual, a ju ic io de N . J3elov, ejerce un in flu jo estab ilizad or sobre e sta m o d ific a ción. E n el a g u a es m ás solub le que la calcita. Caracteres diagnósticos. Por el color y por la c o n d u c ta en el H C l se p arece m uch o a la calcita, pero se d istin g u e d e ella por la au sen cia de cliv a je segú n el rom boedro, por el a sp ec to de lo s cris ta les con la s fin a s estrías características en las caras d el p rism a y por su d u reza m ás elevad a. L as zeo lita s (silicatos a cu o so s d e N a , Ca, e tc .), p a recid as a ella, no desprenden C 0 2 en el á cid o c lo rh í drico. L a w ith e r ita y la estron cian ita p oseen un p eso esp e c ífic o m ayo r y se fu n d en al sop lete. A l so p le te se p o rta de la m ism a m anera que la ca lcita . E n los á cid o s se d esco m p o n e con im p etu oso d esp ren d im ien to d e d ió x id o d e carb on o. E l p o lv o de aragonita (lo m ism o qu e d e e str o n c ia n ita y d e w ith erita ) adquiere un color liláceo al hervir en d iso lu c ió n d e n itra to d e c o b a lto (reacción de M eigen), m ien tras q u e el p o lv o d e ca lcita ap en a s se m o d ifica o se tiñ e d e color a zu len co o v er d u sc o sólo d esp u és d e hervir m u ch o tiem po. O rigen y y a cim ien to s. L a aragon ita se e n c u en tra en la n a tu r a le za con m u ch o m en os frecu encia que la c a lc ita . C om o u n o d e los m in erales d e m ás b a ja tem p eratu ra, se form a fr e c u e n te m e n te en los procesos hidroterm ales en la fa se de e x tin c ió n . T a le s so n , por e je m p lo, los h a lla zg o s en las brechas en tre rocas u ltra b á sica s serp en t b u zad as sin el m enor v ín cu lo con los procesos d e su p e r fic ie . A id é n tica s form acion es pertenecen los h allazgos d e p e q u e ñ o s c rista le s acicu lares d e arag o n ita en ios huecos d e b a sa lto s no a fe c ta d o s por la d escom p o sició n , a veces entre m árm oles, la v a s v o lc á n ic a s, d e p ó sito s de m an an tiales m inerales c a lie n te s y so b r e sa tu r a d o s d e C'aCOj en form a de to b a calcárea u o o lito s (la “ p ie d r a g u is a n te ” de los m an a n tia les do C arlovy V a ry , en C h ec o slo v a q u ia ), etc. Sin em bargo, la m asa fu n d a m en ta l d e a r a g o n ita se form a en los d istin to s procesos exógenos, m u ch as v e c e s co n la p a rticip a ció n de sales m agnesiales disu eltas. B a jo la form a d e agregad os ra d ia les y concreciones, con frecu en cia d e g r a n d es d im en sio n es, se 39 9
Fig. 220. Agregados macrogranulares listados de magnesita.
en cuen tra en gran ca n tid a d en la co rteza d e m e te o riza c ió n d e las rocas eru p tiv a s m a g n é sic a s u ltrabásicas a so cia d a a la d o lo m ita , al yeso, a su sta n cia s a rcillo sa s y otros m inerales de origen e x ó g e n o . S e o b serva en ca v id a d es en tre li m o n ita s b a jo la fo r m a d e p e q u e ños cristales o d e “ flo r es de hierro”, com o, p or e jem p lo , en el y a cim ien to d e B a k a l (U rales del Sur), en los criaderos de y e so , y a cim ien to s de azu fre n a tiv o , etc.
MAGNESITA - M gC O ,. M ag nesia es una com arca de T esalia (G recia). S e co n o ce el m in eral desde la m ás rem ota antigüedad. S in ón im o: e sp a to d e m a gn esio. Composición quím ica. M gO, 47,6% ; C 0 2, 5 2 ,4 % . E n tr e las im purezas isom orfas las m ás frecu en tes so n F e , a v e c e s M n y Ca. Cristaliza en el sistem a trigonal; c. s. d itrig o n a l-esca len o éd rica L lL 23PC. E l g. e. es el mismo que en la calcita. a 0 = 4 ,5 8 4 ; c0 = 14,92. L a estru ctu ra cristalina es la m ism a que en la ca lcita . E l a sp e c to de los cristales suele ser rom boédrico. L o m ás com ú n es e n co n tra rse en forma de agregados m acrogranulares (fig. 220). E n los y a c im ie n to s de m eteorización son excep cionalm en te ca ra cterísticas la s m a sa s m etacoloidales porcelanosas parecidas por su form a a la coliflor. E l color de la m agnesita es blanco con m atiz a m a rillen to o grisáceo, a veces blanco de nieve. E l brillo es v itreo. N m — 1,700 y N p = 1,509. Dureza 4 - 4 , 5 . Frágil. Clivaje bueno segú n el rom b oed ro {1011}. E n las variedades m etacoloidales densas p orcelan osas es ca ra c terística la fractura concoidea. Peso especííico 2,9 — 3,1. Caracteres diagnósticos. En las variedades crista lin a s, lo m ism o que todos los carbonatos de la serie de la ca lcita , se d istin g u e de los dem ás minerales por el clivaje rom boédrico. D e n tr o d e la serie se d istin gu e con m ás dificultad de la dolom ita, la a n q u er ita y otro s ca rb o n a to s; hay que recurrir a los análisis ó p tico s y qu ím icos. A l so p le te se resquebraja, pero no se fu n d e, ni d a color a la llam a,. E n los ácidos se disuelve ú n ica m en te cu an d o se ca lien ta . N o p ro d u ce efervescencia de la g ota de HC1 al frío. O rigen y yacim ientos. L a m agnesita es m ucho m enos frecuente en la n a tu r a le z a que la calcita, pero se e n c u e n tra , a veces, en g ra n d es m asas c o n tin u a s de interés in d u strial. 40 0
P a r te de sem eja n tes aglom eraciones se form a por v ía h idroter m a l■A q u í cab e incluir, an te todo, los grandes y a c im ie n to s d e m asas c rista lin o-gra n u la res de m agn esita vinculadas e sp a c ia lm e n te con las d o lo m ita s y las calizas d olom itizad as. Como m u estra el e stu d io g eo ló g ico , se m e ja n te s d ep ósitos se form an por v ía m e ta so m á tic a (en tre los d e p ó sito s se han encontrado diferentes relicto s d e fa u n a calcárea). Se su p o n e que la m agnesia h a y a p o d id o lix iv ia r se y d ep o sita rse en form a de m agn esita por las d iso lu cio n es a lc a lin a s ca lie n te s de capas d o lom itizad as de origen sed im en tario. E n p aragén esis con la m a g n esita se encuentran raras v eces m in era les h i d roterm ales típ ico s. L as aglom eracion es de m agnesita crip tocristalin a (“ a m o r fa ” ) ap arecen ta m b ié n en los procesos de m eteorización d e m a c izo s d e rocas u ltra b á sica s, sobre todo en los casos cuan do, d e b id o a la n ieteo riza ció n in ten sa , se co n stitu y e un a gruesa cap a de p r o d u c to s d e la d estru cció n . E n el proceso de oxid ación e h id rólisis, los s ili ca to s m agn esia les se d estru yen to ta lm en te bajo el e fe c to d e las a g u a s su p erficia les y del d ióxid o de carbono del aire. L os h id r ó x i d os de hierro, p o co solubles, que se form an en ese p roceso, se a c u m ulan cerca de la superficie. El m agn esio bajo la form a de bicarbonato, así co m o la sílic e lib erad a (en e sta d o de soles) bajan a los estra to s in feriores d e la c o rteza de m eteorización . L a m agnesita, con frecu en cia en riq u e cida con óp alo y d olom ía, se d ep o sita en v e ta s y co n crecion es en las serp en tin ita s m u y lix iv ia d a s, hen d id as y p oro sa s en la z o n a d e esta n ca m ie n to de las aguas freáticas. P o r fin , la m a g n esita con hid rom agnesita ( 5 M g 0 - 4 C 0 .* 5 f í20 ) , en la m ayoría de los casos de im p ortan cia m ineralógica, s e o b se r v a e n tre d ep ó sito s salin os sed im entarios. L a form a ció n d e ca rb o n a to s d e m agn esio se relaciona con la reacción de d o b le d e sc o m p o sic ió n d el su lfa to de m agnesio con N a 2C 0 3. E l con ocid o y a cim ien to de Satlcinsk, do m a g n e sita c r ista lin a h id roterm al, se h alla en la p en d ien te o c c id e n ta l d e lo s U r a le s del su r (a 50 k m al suroeste de Z latoú st). G randes d e p ó sito s d e m a g n esita se han form ado aquí por v ía m e ta so m á tic a e n la c a p a d o lo m ític a sed im en ta ria del período procam brian o. A n á lo g o s y a c i m ien to s se con ocen en el E x trem o O riente, en C orea, e n C h in a , en C hecoslovaquia, en A ustria (V eitsch , en los A lp es, al su r d e V iena) y en otros lugares. P e rten e ce a los y a cim io n to s do la c o rteza a n tig u a do m oteoriza ció n do rocas u ltrab ásicas el de J a lilo v o (U ra les d el Sur). im portancia práctica. En la m eta lu rg ia , la m a g n e sita c a lcin a d a “ a la p erfecció n ” so em plea para la fa b rica ció n d e lad rillos refra c tarios, que resisten tem p eratu ras h a sta do 3000°. L os lad rillos se co lo ca n en la parte inferior de la solera do los h orn os M artin, do los con vertid ores, de los hornos de fa b rica ció n d e cem on to, e tc. L a m a g n esita calcinad a so em p lea ta m b ié n en la p rod u cción dol 26 -
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llam ado cem ento Sorel, u sado en la in d u str ia d e abrasivos (piedras de afilar) y en la c o n str u c ción (revestim iento firm e con arena, serrín, d ia tom ita, talco, etc.)- Se u sa a sim ism o en la f a bricación de aisladores eléctricos, en la fa b rica ción de papel, azúcar, caucho, etc. Fig. 221. C ristal de
DOLOMITA — C aM g[C 03]2. Composición quím ica.CaO , 30,4% ; MgO, 21,7% ; C 0 2, 4 7 ,9 % . El contenido de CaO y d e MgO v a ría a m en u d o en pequeños intervalos. Mezclas isom orfas: F e, a v e ces M n (h a sta unos cuantos por ciento), raras veces Zn, N i y Co (en la d o lo m ita roja de Pribram, Checoslovaquia, el con ten id o d e C o C 0 3 h a lle gado al 7,5%). Se conocen casos de inclusión d e b e tu n e s y o tra s sustancias en las dolomías. dolomita con las caras cóncava*.
Cristaliza en el sistem a trigonal; c. s. rom b oédrica L \C . G .e. R i(C \i).a 0 = 4,822; c0 = 16,11 (con la relación C a:M g = 1 :1 ,1 ). La estructura cristalina se distingue por el hecho de q u e lo s io n es Ca y Mg se alternan a lo largo del eje ternario. A specto de los c r is tales. Los cristales suelen tener aspecto rom boédrico. E n o p o sició n a la calcita, son muy com unes los rom boedros {1011}, sien d o b a s tante frecuentes las caras encorvadas en form a de silla (fig. 221). Se encuentran maclas de interpenetración y m aclas p o lisin té tic a s según (0221). Los agregados suelen ser cristalin o-gran u lares, con frecuencia porosos, raras veces en form a d e riñ on es, a lv eo la re s, esféricos, etc. El color de la dolom ita es blanco grisáceo, a v e ce s co n m a tic e s amarillento, pardusco o verdusco. E l brillo es v itr e o . N m = = 1,681 —1,695 y N p = 1,500—1,513. Som etid a a los ra y o s c a tó dicos emana una luz v iv a roja-anaranjada. Dureza 3,5 —4. Frágil. Clivaje bueno según el rom b oed ro {1011}. Los planos de clivaje suelen presentarse en corvados. P e so e sp e cí fico 1 ,8 - 2 ,9 . Caracteres diagnósticos. Lo m ism o que los dem ás ca r b o n a to s de la serie de la calcita, la dolom ita se distingue por el c liv a je se g ú n el romboedro. En la m ayoría de los casos, los cristales d e d o lo m ita poseen aspecto de romboedro. E n granos in d iv id u a les re su lta im posible distinguirla de la anquerita, a v eces de la sid er ita , sin los análisis químicos y las m ediciones de las c o n sta n tes ó p tic a s. E s m uy característico que la dolom ita, a d iferencia d e la c a lc ita , no form e m aclas polisintéticas según (0112), sino segú n (0221). E n las secciones transparentes, esta dirección del m a c le a m ien to se d eterm in a con arreglo a la diagonal corta de los rom bos form ados por las hendiduras de clivaje. Al so p lete no se funde, pero se resquebraja. E l CaO q u e se fo rm a
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d a a la lla m a un color naranja. E l ácido clorhídrico frío d esc o m p on e la d o lo m ía m u y len ta m en te, sin “s ilb id o ”. O rigen y y a cim ien to s. L a d olom ita es, lo m ism o que la c a lc ita , un m in eral m u y propagado com o co m p on en te p rin cip a l d e las rocas. E n los filo n e s típ ico s hidroterm ales su ele ser m u ch o m á s rara que la ca lcita . B a jo el efecto de las d isolu ciones h idroterm ales, las calizas d o lo m itiza d a s dan lugar m uchas v eces a m asas m acrocrista lin a s de d o lo m ita asociada a la m agnesita, la ca lcita , lo s su lfu r o s, el cuarzo y otro s m inerales. L a s m a sa s fu n d a m en ta les de d olom ita gu ard an rela ció n con ca p a s se d im e n ta ria s de carbonatos de tod os los p erío d o s g e o ló g ic o s, pero p rin cip a lm en te de ed ad precam briana y p a leo zo ica . E n d i ch as ca p a s, la s d o lom ías co n stitu y en m acizos en tero s o se a lte r n a n con e str a to s d e cajizas, a v eces se observan en form a d e d e p ó sito s irregulares, n id o s, etc. L o s d e ta lle s d el origen d e dichos d ep ó sito s su sc ita n g ra n d es con tro v ersia s. E n varios casos, las d olo m ita s se han fo r m a d o co m o sed im e n to s p rim arios en las aguas salinas de los lagos y m ares, lo que se v e con firm ad o por su asociación a los sed im e n to s d e y e so , a n h id rita y sa les m ás solu b les de álcalis. E n o tro s ca so s t u v o lugar, in d u d a b lem en te, la dolom itización de d e p ó sito s a n te s s e d i m e n ta d o s d e carb on ato de calcio: se han o b servad o casos d e s u s ti tu c ió n d e con ch as, corales y otros residuos orgán icos ca lcá reo s por las d o lo m ía s. E n la zo n a de m eteorización, las d o lo m ita s, al d iso l verse le n ta m e n te , se d estru yen y se transform an en u n a m a sa p o rosa m icrogranular. L o s y a c im ie n to s de d o lo m ita ab un d an en la U R S S a lo largo d e las p e n d ie n te s o ccid en ta l y orien tal de los U ra les, en la c u e n c a d e l D o n e ts , a orillas d el V o lg a y en otros lugares. L a m a sa p r in c ip a l d e las d o lo m ita s coin cide con las capas d e ca r b o n a to s d e e d a d p r e cam b ria n a y p erm iana. R e v iste n un gran in terés los p ro ceso s a c tu a les d e d o lo m ito g én esis en el lago B a lja sh (K a z a jstá n ), e s tu d ia d o s d e ta lla d a m e n te en los últim o s tiem p o s por N . S tr á jo v . Im p ortan cia práctica. L as d olom itas tie n en m u ch a s a p lic a cion es con d iversos fin es: 1) com o piedra d e c o n str u c c ió n ; 2) en la prod u cción d e m aterias a g lu tin a n tes, te r m o a isla n te s e n m e z c la con el a sb esto , e tc .; 3) com o m ateria refractaria y fu n d e n te en la m e ta lu rg ia ; 4) en la in d ustria quím ica y en o tra s ram as. ANQUE11ITA — Ca(Mg, F e )[C 0 3]2. L a co rrela ció n en tre F e y Mg v a ría en grandes in tervalos. C on tien e M n (h a sta un os c u a n to s por cien to). L a variedad pobre en hierro se lla m a b a a n tes e sp a to pardo. Cristaliza en el sistem a tr ig o n a l; c. s. ro m b o éd rica . S e en cu en tra bajo la form a do cristales en le n te ja d e a sp e c to rom boédrico, así co m o en m asas co n tin u a s gran u lares, por regla general e n tr e el 26*
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cuarzo en los yacim ientos d e sulfuros m etalíferos y m enas de sid e rita» y en rocas m agnesio-ferrosas m odificadas de origen h id ro termal. El color de la anquerita es blanco, gris, a veces con d istin to s matices. El brillo es vitreo. En las variedades donde la correlación es Fe:Mg = 3:1 (FeO, com prendido MnO, 25% y MgO, 4,8% ), Nm = 1,741 y Nj> = 1,536. Dureza 3,5. Peso específico 2,9 - 3,1. Clivaje según el rom boedro. Caracteres diagnósticos. Se resquebraja al sop lete y se v u elv e pardo debido a la oxidación del hierro. E n los ácidos se p orta de la misma manera que la dolomita. Mojado en frío con una d iso lu ción de K3Fe(CN)8 al 1% acidulada con varias gotas de HC1 da una película azul clara de azul de Turnbull (lo que la d istin gu e de la siderita). yacimientos. Se encuentra raramente en grandes m asas. Com o concom itante se observa, por ejem plo, en las m enas d e sid erita del yacim iento de Bakal, en varios yacim ientos polim etálicos del A l tai, en los yacim ientos de zinc de N agolni kriazh, etc. Por lo com ú n He presenta separarlo de los sulfuros. SIDERITA - FeCOj. En griego “sideros” quiere decir hierro. Sinónim o: espato de hierro. Composición química. FeO, 62,1% (Fe, 48,3% ); C 0 2, 37,9% . Las mezclas isomorfas más comunes son Mg y Mn. Cristaliza en el sistema trigonal; c. s. ditrigonal — escalenoédrioa LftL^PC. G. e. RZc(D\d). a0 = 4,71; c0 = 15,43. L a estructura cristalina es análoga a la estructura de la calcita. L os cristales su e len tener un aspecto romboédrico, con la particularidad d e que las «aras del romboedro {1011} se hallan encorvadas frecu en tem en te, presentandounasuperficieescam osa,com oenla dolom ita, así com o curvaturas que laB asemejan a una silla. Los agregados son, h ab i tualmente, cristalino-granulares: se observan asim ism o en con creciones esféricas (esferosiderita) con estructura criptocristalina o radial. Se han descrito hallazgos de siderita en m asas terrosas, estalactíticas, oolíticas y en otras formas. El color de la siderita en estado fresco es blanco am arillento, grisáceo, a veces con un matiz pardusco. E n el proceso de m eteori zación se vuelve parda intensam ente. E l brillo es vitreo. N m — 1,875 y N p — 1,633. A los rayos catódicos em ite una luz rojo-na ranja viva. Dureza 3 ,5 - 4 ,5 . Frágil. Clivaje bueno según {1011.} P esoosp e«ífico 3,9. Caracteres diagnósticos. Lo m ism o que todos los carbonatos del grupo d e la calcita, la siderita cristalina posee un clivaje bueno se gún el rom boedro. Se parece a la anquerita, de la cual se puede d is tinguir con to d a seguridad valiéndose de los análisis quím icos y las curva8 de calentam iento.
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A l so p lete no se funde, se resquebraja, adquiere una coloración parda y luego negra (debido a la oxidación del hierro) y se v u elv e m agnética. Con bórax y sal de fósforo reacciona al h ierro ; con car bonato de sodio, al m anganeso (en el caso de que existe). E l HCl frío ejerce un efecto débil, pero al calentarse se con vierte en un a g en te m uy enérgico. U n a gota de dicho ácido, al caer sobre un pedazo de sid erita, adquiere poco a poco un color am arillo verdusco d eb id o a la form ación de FeCl3. Al mojarse con una disolución d e ferricianuro p o tá sico — K 3Fe(C N )6 — al 1% acidulada con varias g o ta s de HCl d a en la superficie del grano o del pedazo u n a p elícu la azu l oscura de azul de Turnbull (en la anquerita sem ejan te reacción pro duce u n a p elícu la azul clara). Origen y yacim ientos. La siderita, com o carbonato de hierro que es, só lo p uede form arse en un am biente d e reducción. Se e n cuentra en yacim ien to s de distintos tipos genéticos. 1. E n yacim ien to s hidrotermales se form a a tem peraturas relati v a m en te bajas. Como mineral concom itante se observa con fre cuencia en los filones de m enas de sulfuros de plom o, zin c y cobro, asociada a la pirrotina, la calcopirita, las cloritas ferríferas, an q u erita y otros m inerales. Se encuentran asim ism o filones de siderita, y entre calizas se localizan depósitos m etasom áticos d e form as irre gulares. A d em ás de los sulfuros raros, a veces se encuentran en ellos la m a g n etita y la hem atita. E n la U R SS es m uy fam oso el yacim iento de B akal, d e sideritas cristalino-granulares form adas, probablem ente, por v ía hidroter m al entre calizas dolom itizadas. Análogos y acim ien tos abundan en S tir ia (Alpes) y en la costa del golfo de V izcaya (E spaña). Se con o cen filon es de siderita cerca de Siegen (R FA ) y en otros lu gares. 2. Se conocen yacim ientos de siderita típ icam en te sed im en tarios, surgidos en las lagunas o golfos m arítim os. Su form ación está relacionada, por lo visto, con las condiciones de reducción, predo m inantes en los sectores de m ayor profundidad del litoral, en un am biente de escasez de oxígeno y, probablem ente, de d esco m p o si ción de residuos orgánicos con la form ación de d ióxid os de carbono e hidrógeno sulfurado a cuenta de las su stan cias p roteínicas. L as m enas sedim entarias de siderita poseen, a voces, u n a estru ctu ra oolítica típica. U n a parte de las m enas del im portantísim o y a c im ie n to sed i m entario de K erch consta de sideritas. E s p osiblo qu e las lim onitas procedan parcialm ente de Ja oxidación de e sta s m enas. E n tre los yacim ien tos m encionarem os los grandes d ep ó sito s do esferosiderita arcillosa com pacta de color negro, debido a las sustancian carbóni cas, entro los extensos sedim entos do carbón d e p iedra do E scocia y d a les del S u r (Inglaterra). En Jas condiciones do la zona de oxid ación do Ion y a cim ien tos e s inestable. En el lugar de los depósitos do sid erita se form an fáoil405
Fig. 222. Agregado de cristales bacilares de rodocrosita.
m en te som breros d e hierro in te g r a d os por lim o n ita, g o e th ita , a v e c e s h idrohem atitas, ta n to en fo r m a de m asas porosas, a m en u d o terrosas, com o en g eod as duras y m a sa s h u e cas. Im portancia p ráctica. C u an d o la s aglom eraciones de sid e r ita se e n cuentran en grandes m asas y c o n tie neu poc9« im purezas (fósforo, azufre, etc.) ofrecen in te r é s in d u str ia l como yacim ientos r’e m enas de hierro. A n tes de la fu n d ic ió n , la s menas de siderita st» calcinan. UODOCltOSITA - M nC03. “ R o d o n ” en griego sig n ific a ro sa , “khrom a” , color. La denom inación señ ala el color del m in era l. S in ó n im o : espato de manganeso. Composición química. MnO, 61,7% (Mn, 4 7 ,8 % ); C 0 2, 3 8 ,3 % . Las mezclas más com unes son F e, Mg, Ca, raras v e c e s Z n y C o. Cristaliza en el sistem a trigonal; c. s. d itrigon al — e sc a le n o é drica ¿e3L 23PC'. G.e. RZc{D ld). a0 = 4,73; c0 = 15,51. L a e stru ctu ra cristalina es análoga a la de la calcita. Los cristales b ien d e sa r r o lla dos sólo se observan en las cavidades. Las form as c o m u n e s son: {1011} y {01Í2}; a veces {0001} y {1120}. L as caras se p a recen fr e cuentem ente a unasilla o una lenteja. Los agregados su e le n ser cr is talino-granulares, en forma de riñones o esferas con e str u c tu ra radial o esferolitica. Se encuentra en agregados b acilares (fig . 222) y en masas terrosas. El color de los cristales es de rosa o carm esí. Con el a u m e n to del contenido de calcio palidece la coloración. E x p u e s ta a l aire se vuelve parda con el tiem po (se oxida). Las m asas m icrogran u lares y terroso» poseen un color blanco con un ten u e m atiz r o sá ceo . L a raya es blanca y el brillo, vitreo. N m = 1,817 y N p = 1,597. Dureza 3 ,5 - 4 ,5 . Frágil. Clivaje según el rom boedro {1 011}. Peso específico 3 ,6 - 3 ,7 . Caracteres diagnósticos. En las m asas cristalin as se id e n tific a con facilidad debido al clivaje rom boédrico, al color d e ro sa y la d ureza (se deja rayar por la p un ta de un cuchillo). L os agregad os criptocristalinos y terrosos de color blanco requieren p ara su id e n tifica ció n análisis químico o espectral. Al so p lete no se funde, se resquebraja, adquiere, ai p rin cip io, un color gris verdusco y luego negro (debido a la o x id a ció n ). Con bórax y sal de fósforo da una reacción al m anganeso (en la lla m a d e
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o x id a c ió n d a u n a p erla v io le ta ; en la de red u cción , in colora). Se d isu e lv e le n ta m e n te en H Cl frío, pero al ca len ta rse, la so lu c ió n e s m u y e n é r g ic a con in te n so desp ren dim iento de d ió x id o d e carb on o. O rigen y y a cim ien to s. A juzgar por la c o m p o sic ió n de lo s ca r b o n a to s d e m a n g a n eso y de hierro, M nC 03 con F e C 0 3 d a n u n a se rie c o n tin u a d e m ezclas isom orfas. E l " clark e” d e m a n g a n e so e n la c o rteza terrestre es ap roxim ad am en te 50 v eces inferior al d el hierro. N o o b s ta n te , la rod ocrosita se en cu entra en la n a tu r a le z a co m o m i neral in d e p e n d ie n te . E n lo s raros filo n es y y a cim ien to s m eta so m á tico s h id ro term a les de m a n g a n eso , la rod ocrosita aparece a sociad a a su lfu ro s y s ilic a to s d e m a n g a n eso , cristalizad os después de la b ra u n ita , la h a u sm a n ita , el cu arzo, la barita, etc. L a rodocrosita d e origen h id ro term a l a so c ia d a a la p irita , las cloritas y otros m inerales se h a o b se r v a d o en la U R S S en el y a cim ien to de S a p a lsk , en tre ca lizas m a r m o le a d as cerca d e la ciu d a d de N izh ni T aguil. E n algu n os y a c im ie n to s de w o lfra m io , ]a rod ocrosita se encuentra, a v eces, en fo rm a d e filo nes u n id o s en el a sp ecto gen ético con los filo n es de cu arzo quo c o n tien en h ü b n erita (M nW Ó4) y otros m inerales. E n m a sa s m ucho m ás considerables la rod ocrosita se en c u e n tr a p ro p a g a d a en los y a cim ien to s sedim entarios m arinos d e m a n g a n eso . S egú n m u estra n los estu d ios geológicos, las se d im e n ta cio n e s d e óp alo y ro d o cro sita se han localizado a cierta d ista n c ia d e la lin e a d el lito ra l, en los sectores de m ás profundidad, d o n d e d e b id o a la escasez d e o x íg e n o d u ran te la descom p osición d e lo s restos o r g á n ic o s se crea, p or lo v isto , un am b ien te de reducción. E n se m e ja n te s y a c i m ien to s, la rod ocrosita su ele contener com o m ezclas iso m o rfa s Ca, F e y M g y se a so cia a los sulfuros de hierro, a la m a n g a n o ca lc ita , al óp alo , e tc . P o r lo com ún, las m enas co n stitu id a s d e c a r b o n a to s d e m an g a n eso co n tien en tam b ién fósforo. L a s m en as d e rodocrosita se conocen en c a n tid a d es co n sid e r a bles en los y a cim ien to s sedim entarios de G h iatu ra (T ra n sca u ca sia ) P olunóchnoe (U rales del N orte), etc. Im p ortan cia práctica. Las m enas de ro d o crosita h id ro term a les pobres en fósforo suponen una v aliosa m ateria p rim a p a ra la fu n d i ción d e ferrom anganeso. Las m enas sed im en ta ria s do ca r b o n a to d e m an gan eso p u ed en em plearse en las m ezclas do fu n d ic ió n d e arra bio, a sí com o para fin es quím icos. SMITHSONITA — Z n C 0 3. S in ón im o: e s p a to de zin c. Com posición quím ica. ZnO, 0 4,8% (Z n, 5 2 % ); C O ,, 35,2% . Son frecu en tes las m ezclas isom orfas de F o, M n, M g, a V oces Co. raras v eces Cd, In , etc. Cristaliza en el ^sistema trigon al; c. s. d itr ig o n a l-esca le n o éd ric a L'g3L23P C . G .e. i?3c(Z)gd). an = 4 ,6 5 ; c0 = 14,95. La estructura crista lin a es la m ism a que on la ca lcita . Los raros cristales tien en asp ecto ta n to rom boédrico com o escalen oéd rioo. Las form as m ás 407
comunes so n : romboedros {1011} y {4011}, escalenoedro (2131), con menos frecuencia pinacoide {0001}; rom boedros {0112}, {0221} y prisma {1120}. L ascaras suelen presentarse encorvadas y ásperas. Agregados. Las más de las veces se observa en agregados terrosos o criptocristalinos densos, con frecuencia en form as e sta la c tític a s o de corteza, así como de masas de estratos concéntricos (fig. 223), alveolares o porosas. El color de la sm ithsonita es blanco con m atiz verd u sco, pardusco o grisáceo. Las variedades de coloración verde in ten sa contienen malaquita. Las variedades pardas deben su coloración a los hidróxidos de hierro. E l brillo es vitreo. N m = 1,849 y N p = = 1,621. A los rayos catódicos emana una débil luz rosácea. Dureza 5 (la más elevada en los minerales del grupo d e la ca l cita). Frágil. Clivaje según el romboedro, perceptible ú n ica m en te en los agregados fanerocristalinos. Peso específico 4,1 —4,5. Caracteres diagnósticos. N o suele ser fácil distinguir la sm ith so nita bajo la forma de cortezas, estalactitas y m asas crip tocristalinas de una serie de minerales que se hallan en paragénesis con ella : ópalo, silicatos de zinc (calamina, w illem ita), etc. M erced a su clara coloración no salta a la vista cuando se halla en tre calizas. Siempre hay que recurrir al estudio de su con d u cta al so p le te y a las reacciones químicas. Entre las propiedades de segu n d o orden de la sm ithsonita figuran el peso específico y la dureza (5) r e la tiv a mente elevados. Al soplete no se funde, se resquebraja com o tod os los carb on a tes, en el carbón da una eflorescencia blanca de ZnO. L as varied a-
Fig. 223. E s tr u c tu r a estratificad a concéntrica de la m u sa de sm ith so n ita . */t del tan ), n a t.
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F ig . 224. M enaa d e plom o y de zinc o x id ad as. 1 - caliza: 2 — b rech a de descenso: 3 - |m e nas de plom o o x id ad as: 4 - m enas de zinc secu n d arias, su rg id as por vfa de la sustitución de la caliza.
cíes que co n tien en hierro se v u el ven pardas. S e d isu elv e con rela tiv a fa cilid a d en los ácidos, a veces con silb id o (sobre tod o las varie dades terrosas). A dquiere una co loración v erd e d espu és de calci nada, m o ja d a en u n a disolución de C o [N 0 3]2 y calcinarse por se gu n d a v e z en lla m a de oxidación. Origen y yacim ien tos. La sm ith so n ita es un m ineral típ ico de los n n i'* horizontes inferiores de la zona de o x id a ció n d e los yacim ientos de su lfu ros d e p lom o y de zinc localizados entre calizas. A v eces c o n s titu y e considerables depósitos, principalm ente en las capas in fe riores d el cuerpo m ineral (fig. 224). Si bien las m enas prim arias co n tien en m u ch a calcita, la sm ith sonita se encuentra en las p artes superiores d e las zonas de oxidación asociada a los silica to s de zinc, la g a len a y , a veces, a restos de esfalerita. Su form ación se pro duce por v ía m etasom ática en el proceso de doble reacción d el su l fa to so lu b le de zin c con la c a lc ita : Z n S 0 4 + CaC 03 + 2 H 20 = Z n C 03 + C a S 0 ,.2 H 20 . E s ta reacción se produce, por lo visto, después de que el e x c e d en te de ácido sulfúrico libre en las disoluciones se n eu tra liza en la reacción con la m ism a calcita. Si en las d isoluciones en tra el su lfa to ferroso, lo que sólo es posible en los horizontes inferiores d e la z o n a de o x id a ció n , la sm ith son ita contendrá F e C 0 3 com o m ezcla iso m orfa, a v eces en cantidades considerables (m on h eim ita). La sm ith so n ita ferrosa, al encontrarse en u n m ed io d e o x id a ció n , se descom p on e y desprende hidróxidos de hierro, con la p articu lari d ad de que ei zinc, bajo la form a de sm ith so n ita y a d e sp r o v ista de hierro, pu ed e volver a depositarse en otros lugares. L as m asas do sm ith so n ita pigm en tad as in ten sam en te por los h id róxid os de hierro se d istin gu en exteriorm ente m uy poco de las m asas porosas o caver nosas corrientes de lim onitas, por c u y a razón p asan in ad vertid as m uchas veces. L a presencia de sm ith so n ita en dich as m asas sólo p uede descubrirse con a y u d a del so p lete o exam in an d o d elgad as p robetas al m icroscopio. E n tre los y acim ien tos so v iético s con m asas considerables de 409
sm ith sonita cabe señalar: el de T u rla n (de Achisai), en la sierra de K ara-T au (en el sur del K azajstán), que d urante b a sta n te tiem p o se consideraba nada m ás que un y a cim ie n to de plom o, h asta que fuera de lo s con torn os del cuerpo m ineral fu n d am en tal fueron d e s cubiertos grandes d ep ósitos d e ricas m en a s oxidadas de zin c (fig. 224); num erosos y a c i m ientos de plom o y zin c en el T ran sb aik al Oriental (zona de N erchinsk), etc. gonal — bipiram idal. Entre los num erosos y a cim ien to s e x tr a n jeros m encionarem os el de L eadville en el C olo rado (E E .U U .), b eneficiado en la zo n a de oxidación como yacim ien to de p lom o y nad a m á s; sólo al cabo de 30 años de su e x p lo ta c ió n fueron descubiertas en él ricas m enas d e sm ith Fig. 226. C ristal ta bular de cerusita. son ita (tan poco se ad vierten en tre las calizas y otras rocas). Importancia práctica. Las m enas de sm ith so n ita , cu a n d o se encuentran en grandes m asas, pueden ofrecer u n a fu e n te im p o r tante de zinc. E l contenido de este m etal su ele ser de 2 a 3 veces superior al de las m enas de sulfuros prim arios. A sí, en las p artes inferiores de las zonas de oxidación de los y a cim ien tos de m en as de sulfuros de plom o y de zinc localizadas entre calizas o d o lom ías no se produce únicam ente el proceso de separación en tre el z in c y el plom o, sino un evid en te enriquecim iento con zin c de lo s p ro d u c tos exógenos que se depositan por v ía m etasom ática en las rocas del criadero.
CERUSITA — P b C 0 3. “Cerusa” significa en la tin alb a y a ld e, blanco de plom o. Sinónim o: m ena blanca d e plom o. Composición química. PbO, 83,5% (P b, 77,5% ); C 0 2, 16,5% . Como mezclas m ecánicas pueden observarse residuos p u lv eru len tos de PbS y A g3S, que condicionan el color negro de la cerusita; raras veces se da Z nC 02. Cristaliza en el sistem a róm bico ; c. s. rom bo-bipiram idal 3 L23P C . G. e. P m cn (D ^ ). a 0 = 5,173; b0 = 8,480; c0 = 6,130. L a es tructura cristalina es análoga a la de la aragonita. E l aspecto de los cristales puede ser d istin to : pseudohexagonal-bipiram idal (fig. 225) con caras de bipirámide {111} y prism a {021}, lam inar o tab u lar (fig. 2 2 6 ) con desarrollo predom inante del pinacoide {001} o {010}, a v eces {100}, bacilar, etc. Son frecuentes las m aclas dobles o cíclic a s; el p lano de macla m ás com ún es {110}. A gregados. L as m asas c o n tin u a s su elen tener una estructura granular. M enos frecuentes so n Jas e sta la c tita s y las m asas criptocristalinas y terrosas. Se o b se r v a n v a ried a d es fibrosas de cerusita de color blanco de nieve. E l co lo r de la cerusita suele ser blanco con m atiz grisáceo. 410
am a rillen to o pardusco. L as m asas ferrosas tienen un color pardo, por c u y a razón p asan desapercebidas a m enudo. A veces, en alg u nos gran os se o b serva un color negro debido a in clu sion es m icros cóp icas d e sulfuros residuales. Los cristales su eltos su elen ser in c o loros y tran sp aren tes. E l brillo es adam antino, a veces v itreo (según se a la o rien tación ). L a fractura suele ser irregular, con coid ea. A los rayos ca tó d ico s em ite una v iv a luz azul verdusca. N g = 2,078, N m = 2,076 y N p = 1,804. D u reza 3 — 3,5. M uy frágil. Clivaje a veces d efin id o segú n {110} y {021}. P eso específico 6 , 4 - 6 , 6 . Caracteres diagnósticos. La cerusita, a diferencia de los dem ás carb o n a to s, se d istin gu e por su elevado peso esp ecífico y el brillo a d a m a n tin o . Con frecuencia se observa asociada a la a n g lesita y la galena. A l so p le te se resquebraja m ucho, adquiere u n a coloración a m a rilla (P bO ), en el carbón se reduce con facilidad h a sta llegar a p lo mo m etá lico . Se disu elve en H N O s diluido, desprendiendo in te n sa m en te d ió x id o de qarbono. E s tam bién soluble en K O H . E s curioso que las m asas de cerusita, pig m en tad as por los hi d ró x id o s d e hierro, por cu ya razón resultan casi in d istin ta s d el resto d el m ateria l lim onitizad o ex en to de cerusita, p oseen la propiedad de em itir u n sonido crujiente característico al rom perse. D e d ich a p rop iedad se v a len los m ineros al explotar los sectores de ceru sita en la s zo n a s de o x id ación de los yacim ien tos de m enas. Origen y yacim ien tos. Se encuentra casi ex clu siv a m en te en las zonas de o x id ación de los yacim ien tos de sulfuros d e p lom o y zin c. S u ele form arse a cu en ta de anglesita, la cual, a su v ez, se desarrolla en el proceso de oxidación de la galena. Com o co n secu en cia d e su baja solu b ilid a d y estab ilid ad en m edios acuosos y aéreos d ific u lta la u lterior descom posición d e la galena. L os cristales de cerusita bien desarrollados, grandes, se en cu en tran en las paredes de las cavidades que surgen a raíz d e la lix iv ia c ió n en las zonas de oxidación. L a form ación d e e sta s drusas de cristales v ien e a ser una prueba indu dab le de cierto acarreo d e los co m p u esto s solubles de plom o. Sin em bargo, no e stá d esca rta d a la p robab ilidad de form ación de la ceru sita por v ía hidroterm al a bajas tem peraturas. L as pseudom orfosis de la cerusita en su cesión a o tros m inera les (galena, anglesita, calcita, fluorita, e tc .) son rela tiv a m en te raras. Se ha extraíd o en cantidades con sid erables en el y a cim ien to de T u rla n , de la sierra de K ara-Tau (K a za jstá n d el Sur) y en otros y a c im ie n to s. L os yacim ien tos de la z o n a d e N erchinsk, del Transbaikal (los de T aininskoe y d e K a d a in sk o e ),y los del A lta i (Leninogorsk, Z irianovskoe y N ikolaevsk oe) han ganado m ucha fam a debido a los cristales de cerusita m a ravillosam en te desarrollados. Im portancia práctica. Es una im p o rta n te m ena de plom o, sobre
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OBI
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to d o en los casos d e d esarro llo d e p o te n te s zo n a s fie oxidación en los y a c im ie n to s d e m e n a s d e p lo m o y zinc. oto
ESTRONCIANITA - S rC 0 3. D e sc u b ie rta p o r vez ___ Fig.227.Cris-
prim era cerca d e S tr o n tia n (E sc o c ia O c c id e n ta l). Com posición qu ím ica. SrO , 7 0 ,2 % ; C 0 2, 2 9 ,8 % . tal deestron- Casi siem pre co n tien e CaO. L a v a r ie d a d d e n o m in a d a ci&nita. calcio — estron cian ita co n tien e h a sta el 13% d e C a 0 3. M enos frecu en tes so n las m ezclas de B a O , P b O , e tc . Cristaliza en el siste m a róm b ico; c. s. ro m b o -b ip ir a m id a l 3L*ZPC. G .e. P m cn ( £ $ ) . a0 = 1,118; &0 = 8,4 0 4 ; c0 = 6 ,0 8 2 . A la tem peratura d e 700° (según o tro s d a to s, a la d e 929°) s e p a sa a la m odificación h exagon al, q u e no se e n c u e n tr a en la n a tu r a le z a . L a estru ctura cristalina es análoga a la que p o see la a r a g o n ita . L o s cristales son raros, p resentan , las m ás d e las v e ce s, fo rm a s d e d e l gadas agujas o d e prism as en to n e l (fig. 227). L a s m a c la s so n fre cu en tes segú n (110). A gregados. S on co m u n es lo s a g reg a d o s g ra nulares contin u os, con frecu en cia bacilares fin o s o fib ro so s. Color. E s incolora o con m a tices verd u sco, a m a r illen to o g r isá ceo. E l brillo es v itreo , graso en la fractura. A lo s r a y o s c a tó d ic o s em ana u n a d éb il luz d e m atiz azu len co. N g = 1 ,6 6 8 ; N m = 1,667 y N p = 1,520. D ureza 3,5 —4. F rágil. C livaje d e fin id o seg ú n {110} e im p e r fecto según {021}. Peso específico 3,6 - 3 , 8 . Caracteres diagnósticos. E s d ifícil d istin g u irla de la a r a g o n ita por su aspecto exterior. E s m u y ca ra cterística su c o n d u c ta al so plete y ante los ácidos. Al sop lete, al calcinarse m ucho, se in fla y adquiere u n a s fo rm a s parecidas a la coliflor. E m ite u n a luz in te n sa y d a a la lla m a un v iv o color rojo carm ín (Sr). Se d isu elv e fá cilm en te y c o n s il bido en los ácidos. Se inflam a, d an d o u n a lla m a roja v iv a (Sr) al regar con alcohol una disolu ción en ácido clorhídrico d esp u é s d e evaporada. Origen y yacim ientos. L o m ás com ún es en con trarse en fo r m a ciones hidrotermales asociada a la celestin a, b arita, c a lc ita , su lfu ros y otros minerales. Se ob serva asim ism o en tre rocas se d im e n ta rias (calizas, margas), aunque con frecu encia bajo la form a d e v eta s posteriores en las cavidades y fisuras. S e encuentra en Crimea. E n el extranjero se ha encontrado en grandes ca n tid ad es y se h a beneficiado en los yacim ien tos de H am m , en W estfa lia ( R F A ), en form a de veta s o filones entre m argas de ed ad cretácea. A q u í, en las cavidades se han encontrado ta m b ién cristales m u y bien desarrollados. Como m ineral con com itan te se h a o b servad o en m u c h o s y a c im ie n to s hidroterm ales, las m ás d e las v e c e s en filo n es d e b a rita , acom pañ ada de sulfuros.
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Im p o r ta n c ia práctica. E s una fuente secundaria de e str o n c io . E n lo que a sus aplicaciones se refiere v é a se c elestin a . W IT H E R IT A — B a C 0 3. Composición quím ica: B aO , 7 7 ,7 % ; C 0 2, 22,3% . A veces contiene estroncio. C ristaliza en el sistem a róm bico; c. s. rom boSí^'u22*' b ip ira m id a l 3L 23PC . G.e. P im n (D \l). a0 = 5,252; M ac la cíclica b0 = 8 ,8 2 8 ; c0 = 6,544. L a estructura cristalina es d e in te rp e n e a n á lo g a a la qu e p osee la aragonita. Los cristales pretración, sen ta n fo rm a s d e b ipirám ides pseudohexagonales. Son fre cu e n te s la s m aclas cíclicas (fig. 228) segú n (110). A gregad os. Se o b se r v a n a sim ism o agregados esféricos, arriñonados, a v e c e s f i brosos, h o jo so s o en hilo. Color. In co lo ra o blanca, pero suele tener m atices grisáceos o a m a rillen to s. Brillo vitreo, graso en la fractura. A los ra y o s ca tó d ic o s e m ite u n a luz am arilla. N g = 1,677; N m = 1,676 y N p - 1,529. D u reza 3 — 3,5. F rágil. Clivaje definido según {010} e im p e r fe c to se g ú n {110}. P eso específico 4,2 —4,3. Otras propiedades. E l p o lv o d e w ith e r ita es tó x ic o para el organism o hu m an o, p or c u y a razón, a l abrirse galerías entre rocas y m enas que co n tien en w ith e rita s e recurre a la llam ad a perforación húm eda. C aracteres diagnósticos. E s característico el e le v a d o p eso e s p e cífic o , el cu a l la d istin gu e de la aragonita y la e stro n c ia n ita , p arecid as a ella. T am b ién se distingue por su co n d u cta al so p le te y en lo s ácid os. A l so p le te se fu n d e con facilidad d ando un vid rio tr a n sp a r en te, e sm a lta d o a l enfriarse (lo que la d istin gu e d e to d o s lo s d e m á s car b o n a to s). L a lla m a adquiere un característico color a m arillo v e r d u sco . Se d isu e lv e con silbido en H N 0 3 y H C l d ilu id os. A l añ a d irse alg u n a s g o ta s d e H 2SO¿ se form a un p recip itad o a b u n d a n te d e B a S 0 4. O rigen y y acim ien tos. P or lo com ún se en c u en tr a en y a c im ie n to s hidroterm ales en paragénesis con la ca lcita , la d o lo m ita , los s u l furos d e P b , Z n, F e y , a m enudo, con la b arita, que se depositan' a v e c e s d esp u és de la w itherita. Se conocen h a lla zg o s d e o rig en ex ó gen o. Se en cu en tran pseudom orfosis en su cesión a la b a rita , q u e se form an , por lo v isto , b a jó la in flu en cia d é la s d iso lu c io n es c a rb o n a ta d a s. Se han estab lecid o asim ism o fen ó m en o s d e s u s titu c ió n d e la w ith e r ita por la barita. Son b a sta n te raras las aglom eraciones gra n d es d e w ith erita . E l y a c im ie n to de Settlingstone, en N o rth u m b erlan d (In glaterra), es, do hecho, el ún ico y a cim ien to esp ecífico d e w ith er ita . A q u í, el m ineral v a acom pañado de calcita, su lfu ros y b arita, d e p osterior form a ció n (en las fisuras estrech as y en lo s in ter stic io s en tre los crista les de w itherita). E n la U R S S , los y a c im ie n to s d e b a rita y
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w ith erita se han enco n trad o en fo rm a de u n a serie d e filo n es e n la zona de K a rak al (T urkm enia), donde coinciden con las fis u ra s en una gran zona tectónica de alteración e n tre ro cas s e d im e n ta ria s d e edad cretácea. Im portancia práctica. L a w ith erita, en co m p a ra c ió n co n la b a rita, tiene u na im p o rtan cia secu n d aria en la o b te n c ió n d e c o m puestos de bario em pleados en las d istin ta s ra m a s d e la in d u s tr ia química, por la sim ple razón de en c o n trarse en m u c h o m e n o re s cantidades en la naturaleza. A cerca de las ap lica cio n es d e los minerales que contienen bario véase b a r ita (pág. 424). P A RISITA - Ca(Ce, L a . . .)i[C O J ,F r C o n tien e (Ce, L a )2Oa hasta el 50% . E s un m ineral m u y raro. Cristaliza en el sistem a h exagonal. S u ele e n co n tra rse en m a sa s granulares com pactas. L J o r pardo rojizo o am a rillo p a r d u sc o . Brillo vitreo. N g — i , 757 y N m = 1,676. D u r e z a 4 —4 ,5 . C liv a je d e fi nido según {0001}. P eso específico 4,35. A l s o p le te n o se fu n d e . E n HC1 se disuelve lentam ente. Al calen tarse co n H 2S 0 4 d e sp r e n d e H F . Se en cu en tra e n tre p eg m atitas. Se h a d e sc rito e n las m in a s d e esm eralda de Muso, en Colom bia (A m érica del S u r), y e n o tro s lugares. Resum en. Los m inerales del g rupo de la c a lc ita p o see n m u c h a s propiedades físicas com unes. Com o se d e sp re n d e d e la t a b l a d e las principales propiedades de los m inerales de ese g ru p o ( ta b la 10), se distinguen algo ú n icam en te los c a rb o n a to s d e m e ta le s p e s a dos : Mn, Fe, P b y Zn, y sobre to d o la ceru sita, c a rb o n a to d e p lo m o . L a m ayor diferencia se observa en el g ra d o d e s o lu b ilid a d d e lo s minerales en el ag u a s a tu ra d a d e dióxido d e ca rb o n o . P o s e e e x c e p cional solubilidad el carb o n ato de Mg, luego le sig u en los c a rb o n a tos de B a y Ca. L a solubilidad m ín im a co rresp o n d e a l c a rb o n a to de P b. Las propiedades de las num erosas v arie d ad es m in era le s i n t e r m edias no citadas en la ta b la , que c o n stitu y e n series iso m o rfa s, varían en función d irecta de las correlaciones e n tre los c o m p o n e n tes. Lo mismo cabe decir de las sales dobles. L a diso ciació n té r m ic a de las sales dobles se produce en dos fases. 2. GRUPO DE LA MALAQUITA P ertenecen a este grupo los ca rb o n ato s básicos a n h id ro s d e cobre: Ja m alaq u ita y la az u rita. MALAQUITA - Cu2[C 0 3][0 H ]2 ó C u C 0 3.C u [0 H ]2. E n g rieg o “ m a la c h e ” quiere decir m alva (p lan ta). P o r lo v is to d e b e su d e n o m in ació n al color verde de la p lan ta. Com posición quím ica. CuO, 71,9% (Cu, 5 7 ,4 % ); C 0 2, 1 9 ,9 % ;
414
T A B L A 10
p r o p i e d a d e s m a s im p o r t a n t e s d e lo s p r in c ip a l e s m in e r a l e s d e l G R U P O D E L A CALCITA
Coeficiente de refracción
Mineral
Sistema Peso de crista especí lización fico
2
1 C a lc ita C aC 03 D o lo m ita C aM gx X [ C 0 3]2 M ag n es ita M gC 03 R o d o c ro s ita M nC 03 S id e rita FeC 03 S m ith s o n ita ZnC O s A rag o n ita C aC 03 W ith e r i ta B aC 03 E s tr o n c ia n ita S rC 0 3 C e ru sita PbC 03
Solubilidad a la
Dureza
T r em" Pera’
tui a t" = de = 180’ di y PcOt = socia ción = 1 at Pcot* en = lat mg/l
Ng
Nm
Np
3
6
7
8
9
1,658
1,486
1 100
9000
3
4
T r ig o nal
2 ,7
3
id e m
2,9
3 ,5 - 4
1,681
1,500
id e m
3,0
4 -4 ,5
1,700
1,509 25800
600°
id e m
3,7
3 ,5 - 4 ,5
1,817
1,597
400
500°
id e m
3,9
3 ,5 - 4 ,5
1,875
1,633
720
500°
id e m
4,4
5
1,849
1,621
700
400a
3,0
3 ,5 - 4
1,686
1,681
1,530
id e m
4,3
3 - 3 ,5
1,677
1,676
1,529
2700
800°
id e m
3,7
3 ,5 - 4
1,667
1,667
1,520
1250
800°
id e m
6,5
3 - 3 ,5
2,078
2,076
1,804
140
—
R ó m b ic o
900°
H 20 , 8 ,2 % . C o n tie n e m u y p e q u e ñ a c a n tid a d d e CaO, F e , 0 3, SiO ,, etc. L a p r e se n c ia d e d ic h a s m ezcla s se d e b e , p ro b a b lem en te, a in c lu sio n e s a d so r b id a s o m ecá n ica s. C rista liza en e l siste m a m o n o c lín ic o ; c. s. p rism ática. G.e. P 2 J a (C |h). a 0 = 9 ,4 9 ; b0 = 12 ,0 0 ; c0 = 3 ,2 4 ; ¡S = 98°42'. Los crista les so n m u y raros y p resen ta n a sp e c to p rism ático. A g r e g a d o s. L a s m á s de la s v eoes se o b se r v a en m asas estalaotític a s (fig . 2 29) c o n e str u c tu r a ra d ia l-fib ro sa . L as grandes form a c io n es en r iñ o n e s se d istin g u e n p o r su e str u c tu r a zonal con cén trica q u e se m a n ifie s ta con p a r tic u la r r e lie v e e n la s su p erficies p u lim en 415
F ig . 229. M a la q u ita e n fo rm a c io n e s a rriñ o n a d a s.
tad as (fig. 230). T a m b ié n se encuentran v a r ied a d es terro sa s. E l color de la m a la q u ita es verde. L a raya es v er d e p á lid a . E l brillo es de v itr e o a a d a m a n tin o y de se d a e n la s v a r ie d a des fib ro sas. N g = 1 ,9 0 9 ; N m = 1,875 y N p = 1,655. D u reza 3,5 — 4. F r á g il. Cli-
Taje bueno según {201}, m ed ian o segú n {010}. P e so esp ec ífic o 3 ,9 — 4. Caracteres diagnósticos. Se id e n tific a fá c ilm e n te p or e l c a r a c terístico color verde, las frecu en tes form as e s ta la c tític a s y la e s tructura radial-fibrosa. Se d istin g u e de u n o s c u a n to s m in era les de cobre de color verde parecidos a ella, com o, p or e jem p lo , la criso cola (hidrosilicato de cobre), la fo sfo ro ca lcita (fo sfa to d e cob re) y otros, por su con d u cta en el ácid o clorhídrico (d esp ren d e d ió x id o de carbono). Se funde al sop lete en la lla m a de red u cció n y d a u n r é g u lo d e cobre. M ojada en HC1 d a un color a zu l a la lla m a . E n el tu b o d e vidrio desprende agua y se v u e lv e negra. S e d isu e lv e c o n silb id o en HC1. A l añadir a b u n d an te a m on íaco, la d iso lu c ió n a d q u ie r e u n color azul. Origen y yacimientos. L a m a la q u ita se fo rm a e x c lu s iv a m e n te en las zonas d e o x id a ció n d e los y a c im ie n to s d e su lfu ro s d e cob re, sobre tod o si se hallan en tre calizas o si las m en a s p rim a r ia s c o n tie nen m uchos carbonatos. E s un o d e lo s m in erales d e co b re m á s propagados en las m enas o x id a d a s do cobre. Se d esa rro lla ta n to por v ía de su stitu ció n de los carb on atos co m o lle n a n d o la s c a v i dades y creando en ellas típ icas form as colo m orfas (e sta la c tita s). D ado que en las disoluciones cerca de la su p erficie d e la s c a liz a s o de los ca rb o n a to s d e Ca y M g se crea un m ed io e v id e n te m e n te a l calino, la s d iso lu c io n e s d e s u lfa to s de cobre q u e lle g a n h a s t a e lla s Be so m eten , p o r lo v is to , a l h id r ó li sis, en tra n d o e n r e a c c ió n c o n la s d isolu cion es d e b ic a r b o n a to s. A d em ás, los c a r b o n a to s d e c o bre p u ed en , p or lo v is to , fo rm a rse F ig . 230. E s t r u c t u r a c o n c é n tr ic a z o n a l d e la m a l a q u it a (s u p e rfic ie p u lim e n ta d a ) .
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a raíz de la le n ta reacción d eju n sulfato o h id rato d e cobre con u n a d iso lu c ió n sa tu rad a de dióxido de carbono d el aire. L a m a la q u ita su ele form ar m etam orfosis en su cesió n a la a z u rita, la cu p rita , el cobre n a tiv o e, incluso, d e m in erales com o la a ta c a m ita , la ca lcita , la calcopirita, etc. L a m a la q u ita se o b se r v a fr e c u e n te m e n te bajo la form a de inclusiones o eflo r escen cia s de “ v e r d e d e c o b r e ” en las zonas de oxidación de los y a c im ie n to s de cob re. S in em b argo, las grandes aglom eraciones, sob re to d o las v a r ie d a d e s que sirven para la fabricación de artícu lo s d e o rfeb re ría, se v a n h acien d o cada vez m ás raras. E n la U R S S han ganado fam a m undial dos im p o r ta n tísim o s y a c im ie n to s : el de M ednorudiánskoe y el de Oum eshevskoe. E l y a c im ie n to de M ednorudiánskoe era el ú n ico en el m u n d o por su riq u eza y la belleza de los dibujos de la m a la q u ita p u lim e n ta d a . D e a h í p rocede la m alaqu ita de rev estim ien to d e las f a m o sa s c o lu m n a s de la catedral de San Isaac (en L en in grad o), d e la sa la d e m a la q u ita d el P alacio de In vierno, de las m esas d el E rm ita g e , e tc . E l prim er b loqu e grande de m a la q u ita (h a sta 50 t) ju n to co n o tro s c o m p u esto s oxigenad os de cobre fu e d escu b ierto a u n a p ro fu n d id a d d e 70 m entre destruidas rocas arcillosas ricas en hierro en la fron tera d e skarn con calizas. E l y a c im ie n to de G um eshevskoe se conoce d esd e fin e s d el sig lo XVJLil. H a sum inistrado u n a enorm e ca n tid a d d e m a g n ific a m a la q u ita em p lea d a en artículos que llenaron los e sc a p a r a tes d e m u c h o s m u seo s de la época. G randes bloques de e s ta la c tita s de m a la q u ita se h an situado entre arcillas rojas. D e ahí p roced e el en o rm e b lo q u e (cerca de 1,5 t) de m alaq u ita d e herm oso d ib u jo , q u e se h a lla en el M useo del In stitu to de M inería, de L en in grad o. Im p o rta n cia práctica. L as concreciones co m p a cta s de m a la q u ita , q u e su e le n en con trarse en grandes m asas, se em p lea n en la fa b r i c a c ió n d e d istin to s artículos de adorno, h erm osos m o sa ico s, v a so s, m e sa s, cajas, etc. E l p o lv o de m alaq u ita se e m p le a en la fa b r ica ció n d e p in tu ra s. L as variedades terrosas im p reg n a d a s d e m a la q u ita , a la p a r con otras m enas d e cobre o x id a d a s se e m p le a n co m o m in eral p a ra la fu n d ició n d e cobre. A Z U R IT A - Cu3[C 0 3]2[ 0 H ] 2 ó 2 C u C 0 3-C u [0 H ]2. E l n om b re p ro c e d e d e la palabra fran cesa “ a z u r ” — azu l. C om posición quím ica. CuO, 69,2% (Cu, 5 5 ,3 % ); C 0 2, 2 5 ,6 % ; H 20 , 5,2 % . L os cristales son b a sta n te p uros en el a sp e c to quím ico. C om o im p u reza m ecán ica se han ob serv a d o , co m o rara ex cep ció n , p e q u e ñ a s esca m ita s d e oro n a tiv o secu n d a rio en m u estra s del y a c im ie n to d e B erio zo v sk i (en los U rales). C ristaliza en el sistem a m o n o c lín ic o ; c. s. p r ism á tic a L 2P C . G.e. P 2 j/c (C| h). a 0 = 4 ,9 6 ; b0 = 5,83; c0 = 1 0 ,2 7 . A sp ecto de los cris ta le s . L o s cristales se observan en fo rm a d e co rta s co lu m n as o p rism a s, así com o tab las gruesas (fig. 231). S o n frecu en tes las d ru 27 -
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sas de p equeños cristales, m a sa s c o n tin u a s g r a nulares, a v eces a g regad os ra d ia les y m a sa s terrosas. E l color de la a z u r ita es a z u l o sc u ro , en las F ía '231 C ristal de m asas terrosas, azu l claro. L a raya, a z u l cla ra ; a z u rita : brillo vitreo. Ñ<7 = 1,838, N m = 1 ,7 5 8 y N p = a {001}, b {102}, = 1 ,7 3 0 . c ^ oí j1/ D ureza 3,5 - 4. F rágil. C livaje b u e n o se g ú n x { 1 1 2 }, d {l }. {001}, im p erfecto segú n {100}. P e so esp e c ífic o 3 ,7 - 3 ,9 . Caracteres diagnósticos. Se id e n tific a con fa c ilid a d p or e l c a racterístico color azul y la asociación a la m a la q u ita y o tr o s c o m puestos oxigenados de cobre. Se funde fá cilm en te al so p lete, d a un r ég u lo d e co b re en la llam a reductora. Se d isu elve con silb id o en lo s á cid o s. T a m b ié n se disuelve en el am oníaco, d ándole un color a z u l a la d iso lu c ió n . Origen. Casi siem pre se en cuen tra en c a n tid a d e s p e q u e ñ a s, en paragénesis con la m alaquita, d ep o sitá n d o se a m en u d o d e sp u é s d e ella. Con frecuencia se crean con d icion es e n la s q u e la a z u r ita r e su l ta ser m enos estab le que la m alaq u ita y se v e s u s titu id a p o r e s ta últim a. Se conocen pseudom orfosis de m a la q u ita e n s u s titu c ió n d e pequeños cristales de azurita. D ich a m a la q u ita ta r d ía n o p o s e e estructura radial fibrosa, sino que se p r e se n ta en m a sa c rip to cr istalina continua. Im portancia práctica. A la par con lo s d em á s c o m p u e sto s o x ig e nados de cobre se em plea en la fu nd ición. L a a z u r ita p u ra, sie m p r e y cuando se encuentre en can tid ad es con sid erab les, p u e d e se r v ir para la fabricación de pintura azul. C A R B O N A T O S H ID R A T A D O S
E ntre los carbonatos que contienen m o lécu las d e H aO los m á s com unes son los carbonatos hidratados d e N a , M g, U , e tc . A q u í no exam inarem os m ás que el carbonato d e so d io q u e c o n tie n e d ie z m oléculas de agua. SOSA — N a2C 0 3-10H 20 . L a d en om in ación “ s o sa ” d a ta d e sd e el siglo X V II; no se conoce su origen. S in ó n im os: n a tr ita , n a tr ó n . Com posición quím ica. N a 20 , 21,6% ; C 0 2, 15,4% ; H 20 , 6 3 ,0 % Com o im purezas m ecánicas p u ed e con ten er otras sa le s d e so d io m u y solubles. C ristaliza en el sistem a m on oclín ico; c. s. p r ism á tic a L 2P C . L a estru ctu ra cristalina no se ha estu d ia d o aú n . L o s c r ista le s tie n e n la form a de tab las rom boidales. S u ele o b se r v a r se en a g re g a d o s granulares. C olor. In co lo ra , b la n ca o gris. B rillo v itr e o . N g = 1 ,4 4 0 , N m - 1,4 2 5 y N p = 1,405.
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D u reza 1 — 1,5. Clivaje bueno según {100}. J'eso esp ecífico 1,42 — 1,47. JSn la s d isolu cion es saturadas puras, el N a 2CÓ3 a la presión a tm o sfé r ic a se p recipita en el in terv a lo de tem p er a tu ra s d e — 2 h a s ta 32°. C aracteres d iagn ósticos. Se d isu elv e fá cilm en te en el a g u a . B ajo el e fe c to d e HC1 d esp ren de gran can tid a d d e a n h íd r id o carb ón ico. A l aire p ierd e rá p id am en te el agu a y se v u e lv e b la n ca . A l c a le n ta r se d éb ilm en te, lo m ism o que m u ch os otro s c r ista lo h id r a to s ricos en a gu a, se fu n d e, m ejor dicho, se d isu e lv e en su p ro p ia a g u a d e cristalización , d esprendiendo term o n a trita (N a 2C 0 3 - H 20 ) . A l fu n d irse el residuo con el extrem o de un ala m b re d e p la tin o , la lla m a se tiñ e de un in ten so color am arillo (reacción al so d io ). O rigen. Se form a en m asas considerables en cierto s la g o s sa lin o s ricos en so d io , hab iend o exceso de C 0 2 d isu elto . P u e d e ser q u e el ca rb o n a to sód ico surge en las reacciones de d o b le d e sc o m p o sic ió n d e N a 2S 0 4 con el b icarbonato calcico C a [H C 0 3]¡>. Su fo rm a ció n p u e d e prod u cirse tam b ién por v ía b ioq u ím ica en el p roceso de red u cció n d e lo s su lfa to s por los m icroorganism os con el su c e s iv o in flu jo d el ácid o carbónico y d esp ren d im ien to de H 2S en las r e a c c io n e s : N a 2S 0 4 -►N a 2S + O,, N a 2S + H , 0 - t - C 0 , —N a 2C 0 3 + H aS. A p a rece bajo la form a de eflorescen cias b la n ca s n iv e a s en la su p erficie de rocas y su elos p orosos en los p a íse s d e c lim a cálid o y seco. T o d o s los grandes lagos con ocidos de ca rb o n a to só d ic o e n la U R S S se h allan en la parte asiática. Son los la gos d e la estep a de K u lu n d á , al Sur d e la estación de K u lu n d á (K a z a jstá n s e p te n tr io n a l): lo s d e P e tu jo v o y d e M ijailovski. L a p r e c ip ita c ió n d e la so sa co m ien za en ellos en o to ñ o , a l bajar la te m p e r a tu r a (en in v iern o se ex tr a e del fon d o de los lagos). E n el la g o d e s o s a d e D o ro n in o (Siberia O riental) se ex tra ía en in v ie rn o . A ta l o b je to , se e x tr a ía la salm uera a la sup erficie d el h ielo h a sta c o n s titu ir una cap a d e 6 cm de espesor. E n el proceso d e c o n g e la c ió n d e la sa lm u e ra, la so sa se posab a en la sup erficie de la ca p a in ferior d e hielo. A l desaparecer el hielo de la su p erficie (b ajo el e fe c to d e fu e r te s v e n tisc a s), la so sa se recogía en m o n to n e s y se e n v ia b a a la fá b rica p ara su posterior tra ta m ien to . G randes la g o s d e s o sa se con o cen en T rípoli, R A U , Irán, T ib et, S u reste d e C aliforn ia, etc . Im p ortan cia práctica. La sosa se e m p lea en las m ás d istin ta s ram as d e la in d u stria: del ja b ó n , d el v id r io , d e p in tu r a s, así com o en la in d u stria q uím ica y m eta lú rg ica . E l los paases pobres en lagos d e so sa , é s t a se o b tie n e por v ía artificia l, p rin cip alm en te a p artir d e la m ira b ilita y la sal gem a.
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CLASE 3*. SULFATOS Consideraciones generales. H a y que re co rd a r, a n te to d o , q u e la geoquím ica del azufre se distin g u e p o r u n a serie d e p a r tic u la r i dad es ajenas a m uchos elem entos quím icos. A d e m á s d e q u e e s te elem ento puede d a r m oléculas de 8 átom os e lé c tric a m e n te n e u tr a s Sg (véase azufre nativo), co n stitu y e iones p o sitiv o s y n e g a tiv o s , de d istin ta carga. Como se sabe, ex isten iones S 2- co n c a rg a negativa (análogo O2 -) y [S2]2~ como p ro d u c to d e la d iso ciac ió n electrolítica de H 2S. Con estos aniones está re la c io n a d a la f o r m a ción de los sulfuros. E n am biente o x id an te, el a z u fre p u e d e f o r m a r el com puesto m olecular S 0 2 (dióxido de azufre), en las d iso lu cio n es, aniones complejos [S 0 3]2~, y en un m edio m ás o x id a n te [S O J 2~, donde tom an p a rte los cationes S4+ y S 6+. L a s fo rm a c io n e s cristalinas, com binaciones de m etales con estos an io n es, se d e n o m inan sulfítos (no existen en la n a tu ra leza ) y su lfa to s (m u y c o m u nes en la naturaleza). Así, la form ación de sulfatos p u ed e te n e r lu g a r n a d a m á s que en las condiciones de elev ad a c o n c en trac ió n d e o x íg en o o, com o suele decirse, en presencia d e e le v a d a p re sió n p a r c ia l del oxígeno en el m edio am b ien te y a te m p e ra tu ra s r e la tiv a m e n te bajas. Tales condiciones en la co rteza te rre s tre se cre a n , co m o se sabe, cerca de la superficie, donde se e n c u e n tra , p re c is a m e n te , la m asa fu n d am en tal de dichos com puestos d e o rig e n t a n t o endógeno como exógeno. A unque en tre los m inerales de d ich a clase se o b s e rv a u n a g r a n div ersid ad de com puestos, los su lfato s estab le s y a b u n d a n te s e n la corteza te rre stre son re la tiv a m e n te pocos. P a ra u n anión ta n grande y com plejo com o es [S 0 4]2 - sólo son posibles las e stru c tu ra s cristalin as e sta b le s c u a n d o d ic h o anión se une a grandes cationes b iv alen tes. E n efecto , co m o verem os m ás ad elan te, los sulfatos imán e sta b le s so n los d e B a , S r y P b . Los cationes con m enores ra d io s iónicos sólo e n tr a n a fo rm ar p a rte de lo s 'su lfa to s en estado- h id ra ta d o , es d ec ir, estan d o revestidos con u n a “ e n v u e lta ” d e m o lécu las d e H 20 . C u an to m enor sea el catión ta n to m ay o r será el n ú m e ro d e m o lé culas de H 20 que p u ed an unirse a él. E n los su lfa to s rico s e n a g u a , el núm ero de H 20 p a ra u n m ism o tfpo d e co m p u esto s p u e d e v a r ia r conform e sea la presión d e los v apores d e H 20 e n el m ed io e x te rio r. P o r ejem plo, p a ra el caso del su lfato ferroso e x iste n sales con siete, seis, cinco y u n a m olécula de H 20 . T o d as ellas se d is tin g u e n la u n a de la o tra p o r las peculiaridades d e sus red es c rista lin a s. Los cationes m onovalentes d e m e ta le s alcalin o s e n t r a n en ia com posición de sulfatos sim ples e n doble c a n tid a d o aso c ia d o s a H 1+. C o n stitu y en débiles e stru c tu ra s c rista lin a s y se d isu e lv e n fácilm en te en el ag u a (lo m ism o que los su lfa to s d e p e q u e ñ o s -cationes b iv alen tes). Los su lfato s de m etales triv a le n te s , p rin c ip a l 420
m e n te A l3+ y J'e3+, sólo se encuentran en form a d e c o m p u esto s h id ra ta d o s. A b u n d a n las sales dobles y m ás com plejas de m e ta le s m o n o -, biy tr iv a le n te s. Son m uy frecuen tes los su lfatos con a n io n es su p le m e n ta r io s, p rin cip a lm en te [O H ]1 -, algunas v e c e s C l1 - , [ C 0 3]2~ , [P O J 3~ , etc. E s to 6uele ocurrir cuando entran en el co m p u esto m e ta le s triv a len tes o cation es Cuz+ con gran poder d e p o la riza c ió n . P a r a term in ar señalarem os algunas prop ied ad es físic a s c o m u n es d e lo s m inerales de e sta clase. A n te to d o lla m a la a te n c ió n , lo m ism o que en los carbonatos, la a u sen cia d e m in era les d e gran du reza. E n tre los su lfatos no se conocen m in erales d e d u r e z a su p erior a 3,5. E n las esp ecies m inerales ricas en a g u a , la d u r e z a b a ja h a s ta 2. E n cu an to a las propiedades ó p tic a s d e lo s s u lfa to s , en com p a ra ció n con las clases de sales e x a m in a d a s a n te s, r e sa lta n los v a lo res m ás p eq ueñ os de los ín d ices de d o b le refracción (N g —N p ). H a y incluso m inerales ó p tica m en te isó tro p o s. E llo se d e b e a qu e los grupos tetraédricos S 0 4, e n com p aración co n los gru p os p la n o s C 0 3 y N 0 3, so n unidades estru ctu ra les iso m é tr ic a s. E s m u y ca racterístico que en los su lfa to s que c o n tien en e l io n [C 0 3]2 com o a n ió n su plem entario, se elev a sen sib lem en te la d o b le re fr a c c ió n (por ejem plo, la caled on ita P b 5Cu2[S 0 4]3[C 0 3] [ 0 H ] 6). E n la d escripción agruparem os los m inerales co n arreg la a su co m p o sició n quím ica y los tip o s de estru ctu ra s crista lin a s. P er o r e su lta que no son m uchos los gru pos d e m in erales a n h íd ri d o s. L o s d em á s m inerales, b a sta n te nu m erosos y d e co m p o sició n h e te r o g é n e a , co n v ien e agruparlos con arreglo a la v a le n c ia d e lo s ca tio n e s, uniendo los su lfa to s anh id ros y lo s h id r a ta d o s1. GRUPO D E L A B A R IT A C om prende los sulfa to s d e Sr, B a y P b , q u e n o e x is t e n en la n a tu r a le z a bajo la form a de su lfa to s h id ra ta d o s. E l su lfa to a n h id r o d e ca lcio (anhídrito), aunque crista lice e n e l m ism o s is te m a r ó m b ico q u e lo s su lfa to s m encion ad os, se d istin g u e n o ta b le m e n te d e ello s ta n to p or la estru ctu ra crista lin a co m o p o r la s fo r m a s d e lo s crista les, lo q ue v a relacionado con la m en or m a g n itu d d el ra d io d el io n Ca2+. D a d o que el a n h íd rito g u a r d a m u y e str e c h a rela ció n con el su lfa to h idratado d e calcio (y e so ), p o r la s co n d icio n es d e su fo rm ación en la n atu raleza, h a b la rem o s d e ta lla d a m e n te d e é ste al tra ta r d el yeso. *■ B A R IT IN A — BaSO v “ B a r o s” en g rie g o sig n ific a p eso. E l gran p eso esp ecífico d el m in eral se p e r c ib e y a e n la m an o. E n tr e los m u y con tad os m inerales d e b ario, la b a r itin a es la p rin cip al, y en tre los su lfa to s anhidros, la m á s a b u n d a n te d esp u és d el1 anhídrito. Com posición q uím ica. B aO , 6 5 ,7 % , S 0 8, 3 4 ,3 % . C om o m ezclas
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Fig 232. E s tru c tu ra c rista lin a de la b a ritin a en p ro y e c c ió n so b re el p la n o ( 010).
isomorfas se observan Sr y Ca. L a v a ried a d q u e c o n tie n e u n a gran proporción de estroncio se d en o m in a b a ritocelestin a. A veces se encuentran variedades ricas en P b y R a (h o k u to lita ). Como im purezas se observan, a veces, F e 20 3 y su sta n c ia s a rci llosas, orgánicas, etc. Cristaliza en el sistem a róm bico; c. s. r o m b o -b ip ira m id a l 3 £ 23PC. G.e. P n m a (DJJ). a0 = 8 ,8 5 ; b0 = 5 ,4 3 ; c0 = 7,13. Estructura cristalina. E n la fig. 232 está rep resen tad a la p r o y e c c ió n de la célula elem ental de la estructu ra sob re el p la n o (010). Los iones B a 2+ y S6+ se sitúan a las d ista n cia s d e 1¡i y 3/ 4 d e la altura b (véase cifras). Los grupos S 0 4 so n u n o s te tr a e d r o s no m uy regulares y , com o puede verse por los n ú m eros, d e d is tin ta orientación. Cada ion B a está rodeado por d o ce o x íg e n o s p e r te n e cientes a siete grupos de S 0 4 (fig. 232, a la derecha). A sp ec to de los cristales. Los frecuentes cristales de b aritin a su ele n ser d e a sp e c to tabular (fig. 233) debido al desarrollo de la cara {001}. S o n m en o s frecuentes los cristales prism áticos, colum nares (fig. 233), fo r mados en la m ayoría de los casos por las caras p re d o m in a n te s d e los prism as {011} ó {101} com binados con {001} y lo s cr ista le s isom étricos. Son frecuentes d istin ta s co m b in acion es. L as m aclas son raras; suelen observarse m aclas p o lisin tética s d e t e r m i n a n t e s d e las estrías en las caras. Los agregados m ás fre cu en tes son granulares, raras veces com pactos, crip tocristalin os o terrosos.
F ig . 233. C rista le s d e b a ritin a .
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Se o b se r v a n a sim ism o esta la ctita s y otras con crecion es con estr u c tu r a co n cén trica zonal. Se conocen concreciones esferoidales y elip so id a les con estru ctu ra radial. En las ca v id a d es su elen o b serv a rse herm osas drusas de pequeños cristales. Color. S e encu en tran cristales incoloros y tra n sp a re n te s co m o el agu a. En la m ayoría d e los casos, la b aritin a tie n e un color blan co o gris, d ebid o a las im purezas (inclusiones m icroscóp icas d e g a se s y líqu idos), rojo (debido al óxid o de hierro), a m arillo o p ard o (p ro b a b lem en te debido a los hidróxidos d e hierro), gris o scu ro y negro (sustan cias bitum inosas), a v ece s a zu la d o , v er d u sco , e tc . E l brillo es vitreo, nacarado en los p lan os d e c liv a je {010}. N g = 1,648, N m = 1,637 y N p = 1,636. D ureza 3 — 3,5; F rágil. Clivaje bueno según {001}, m ed ia n o segú n {210} e im p erfecto según {010}. Peso especifico 4,3 — 4,5. Caracteres diagnósticos. E ntre los su lfatos m ás a b u n d a n te s, la b aritin a p o see el m ayor peso específico (la su p era ú n ica m e n te la a n g le sita ). Son característicos el clivaje b ueno en u n a d irección , la in so lu b ilid a d en HC1, incluso al calen tarse (lo que la d istin g u e d e to d o s los carb onatos). Su baja dureza la d istin g u e d e cierto s silic a to s p arecid os a ella por el clivaje y otros caracteres. Sin an á lisis quím ico resu lta d ifícil distinguirla de la celestin a . D e c r e p ita al sop lete, fun d iénd ose ú n icam en te en los b ord es, d a n d o a la lla m a un color verde am arillo (d istin tiv o d el bario). Con carb on ato sód ico en p laca de p la tin o se fu n d e form an d o u n a m a sa tran sparente que se enturbia al enfriarse (al lu n d ir se en el carbón, la m asa se desparram a y se infiltra). A d iferen cia d e la celestin a , el sulfuro de bario, que se o b tien e en la lla m a red u cto ra al so p lete, una vez hum edecido con HC1, le d a a la llam a u n color v erd e am arillo y no rojo carm ín. E n H 2SO,( con cen trad o se d isu elv e le n ta m e n te estan d o en polvo. Al agregarse agua, se e n tu r b ia la d isolu ción , es decir, v u elv e a desprenderse BaSO.,. Origen y yacim ientos. La baritina se form a en la n a tu ra leza por varia s vías, pero siem pre que h aya u n a e le v a d a p resión parcial d e o x íg en o , y a tem peraturas rela tiv a m e n te b ajas. P o r eso, lo m ism o que tod o s los dem ás su lfa to s an h id ros, no se en cu e n tr a com o m ineral m agm atógeno en las rocas e r u p tiv a s ni en las m eta m ó rfica s de profundidad. E s b a sta n te frecuente en los y a c im ie n to s hidroterm ales. C om o m ineral con com itan te se e sta b lece on m u c h o s y a c im ie n to s d e sulfuros, de m inerales de m an gan eso (con la m a n g a n ita y la braunita), de hierro (con la sid erita y la h e in a tita ), etc. So conocen filones de oro y baritina. Se en c u en tr a n filon es casi puros do baritina, de b a ritin a -ca lcita y do b a r itin a -flu o rita con pequeñas m ezclas de cuarzo y su lfu ros raros (galena, esfalcrita, calcop irita, a veces cinabrio, e tc.). La baritina en pequeñas ca n tid a d es, prin cip alm en te bajo la form a do concreciones, e stá p ro p a g a d a h asta on las roca« 423
sedim entarias, pero en cond icion es d istin ta s d e la a n h id r ita * el
yeso y la celestina. J a m á s se en cu en tra en y a c im ie n to s d e sal, es extrem am en te rara en las calizas, en ca m b io su e le ser fr e c u e n te en los yacim ien tos sed im entarios d e m a n g a n eso (en tre m in e r a le s óxidos y carbonatos), de hierro, en tre se d im e n to s d e la s z o n a s lito r a les arcillosas y areniscas de los m ares. E llo se d e b e a q u e la s s a le s solubles de bario, acarreadas por las agu as d esd e la tie r r a fir m e , al encontrarse con los iones [S 0 4]2- en las a g u as d el m a r fo r m a n el sulfato prácticam ente insolu b le de bario. N ó d u lo s d e b a r itin a se observan entre lim os tam b ién en los m ares c o n te m p o r á n e o s. En las zonas de m eteorización de las rocas y lo s y a c im ie n to s d e minerales en com arcas de clim a seco se o b se r v a n p e q u e ñ o s cristales de baritina, a m enudo d e a sp ecto co lu m n ar, a so c ia d o s al yeso y a los hidróxidos de hierro. L a baritina es un m ineral q u ím ica m en te e sta b le , p o r c u y a razón se establece en los elu vios, a m en u d o e n g ra n d es fr a g m e n to s, así com o en los concentrados p esa d o s q u e r e su lta n d e l la v a d o de aluviones. Sin em bargo, lo m ism o q u e to d o s lo s m in e r a le s dotados de buen clivaje y b aja d ureza, p ierd e ta m a ñ o r á p id a m ente, desaparece poco a p oco al d esp la za rse e n e l a lu v ió n . D e los num erosos y a cim ien to s d e b a r itin a e n la U R S S se ñ a la remos únicam ente los principales. E n G eorgia O ccid en ta l se h a lla n varios yacim ientos de filones en los d istrito s d e K u ta ís i, B o ln is i, etc., entre tobas y rocas efu sivan (p orfiritas). L a s m a sa s c o n ti nuas de baritina de estructu ra estra tifica d a sim é tr ic a o co lo m o rfa contienen com o im p u rezas: calcita, p eq u eñ as c a n tid a d e s d e cu a rz o r raram ente pirita, calcopirita y galena. L o s y a c im ie n to s d e l d is tr ito de K arakal de la RSS de T urkm enia (en lo s m o n te s d e K o p e t-D a g ) tam bién están representados por to d a u n a serie d e filo n e s e n tr e rocas sedim entarias (areniscas, esq u istos arcillosos, e tc .). E n v a r io s filones (Arpaklen), la b aritina se encu en tra a so cia d a a la w ith e r ita (B aC 03), la cual se desarrolla, a veces, por v ía p se u d o m o r fa en sucesión a la baritina. E n tre los principales yacim ien to s ex tra n jero s d e b a r itin a figura el de Meggen de W estfa lia (R F A ). A q u í, el d e p ó s ito de enorm e longitud (hasta 7 k m ), que v a a co m p a ñ a d o e n a lg u nos lugares de depósitos de Bulfuros, p rin cip a lm en te d e p ir ita , se sitú a en la línea que separa los sed im ien to s d e v o n ia n o s s u periores d e los m edios. T od avía no se ha d eterm in ad o co n p r e c isió n el origen de dicho depósito. Im portancia práctica. La b aritin a tie n e m u chas a p lic a c io n e s en d iv ersa s ram as de la industria. 1. E n form a de polvo fino se m ezcla en la co m p o sició n d e las “d iso lu c io n e s arcillosas” em pleadas para la ce m en ta ció n d e ro ca s fr ia b le s e n la perforación de pozos petrolíferos, al o b je to d e e v ita r er u p c io n e s d e g a s y reforzar las paredes de los p ozos. 2 E n la in d u str ia quím ica sirve d e m a teria p rim a p a r a la
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o b te n c ió n d e d iferen tes sales y preparados d e p ir o te c n ia y para cu r tid o s (para la d epilación ), para la in d u stria azu carera, la fa b ri ca ció n d e p a p e l d e fotografía, esm altes de cerám ica, p ro d u cció n d e v id r io s esp eciales de elevad o índ ice de refracción , p a ra la m e d icin a , etc. 3. E n la in d u stria cauchera y papelera, en ca lid a d d e rellen o y esp esad or. 4. E n la in d u stria de p in tu ras y barnices, p ara la fa b ric a ció n d e a lb a y a ld e s d e a lta calidad (m ezclada con Z n O y Z nS), p in t u ras, etc. 5. C om o com p o n en te principal del en lu cid o d e las p ared es d e lo s la b o ra to rio s de rayos X , para proteger al p erso n a l co n tra lo s e fe c to s n o civ o s de dichos rayos. 6. E l bario m etá lico se em p lea en la fa b ricación d e cie rta s v á lv u la s d e radio.
CELESTINA — S r S 0 4. “C elestis” en la tín sig n ific a c e le ste (las prim eras m u estras de dicho m ineral ten ían un m atiz azu l cele ste ). E s b a sta n te rara, pero es el principal m ineral de estron cio. C om posición quím ica. SrO, 56,4% ; S 0 3, 43,6 %. A v eces c o n tie n e Ca y B a (a m enudo en cantidades considerables). C ristaliza en el sistem a róm bico; c. s. ro m b o-b ip iram id al 3 L 23P C . G .e. P n m a (D tf). a0 = 8,36; b0 = 5 ,36; c0 = 6,84. L a estructura cristalina es to ta lm en te igu al a la qu e p o se e la b a r itin a . A sp ecto de los cristales. L os crista les se p arecen m u c h o a lo s d e b aritin a. Suelen ser d e asp ecto tab u lar, co lu m n a r o pris m á tic o (fig. 234). L o s agregados son, en la m a y o ría d e lo s c a so s, granulares, con m enos frecu en cia bacilares, en v e ta s y esférico s con cén trico s, con form a general d e concreción. S e e n c u e n tr a n b a jo la fo rm a d e nodulos y secreciones, con la p a rticu larid ad d e q u e en la s ca v id a d es pueden encontrarse drusas d e cristales. E l color de la celestin a es blanco azu len co o gris a z u le n c o , a v e c e s con m atiz rojizo o am arillento. A lg u n as v e c e s se en c u e n tr a n crista les incoloros y transparentes com o el agu a. E l brillo es v itreo , con reflejo nacarad o en lo s p la n o s d e c liv a je . N g = 1,631, N m = 1,624 y N p = 1,622. D u reza 3 - 3,5. Frágil. Clivaje b ueno seg ú n {001}, m e d ia n o seg ú n {210} e im p erfecto según {010}. Peso especifico 3 , 9 - 4 , 0 . C aracteres diagnósticos. E n m asas gra n u lares se d istin g u e de los oarbonatos de Mg, Ca, Sr, B a, etc. p or la con d u cta en los ácidos (los carb on atos d es001^ prenden C 0 2 al disolverse calen ta d o s). P o r el color se parece, a veces, a la a n h id rita , pero se d istin g u e de ella por la d irecció n d el cliv a je y un peso específico m ás e le v a d o . Suele ser difícil de d istin gu irla d e la b a ritin a . ¥i 234 cristal E s m uy característica su reacción al estro n cio , c ele stin a. 425
Al so p lete se fu nd e d an d o un b o tó n b la n c o e im p r im ie n d o u n a coloración roja carm ín in ten sa a la lla m a , so b re to d o d e s p u é s d e hum edecida con HCl (reacción al estro n cio ). A l c a r b ó n co n ca r bonato sódico da hígado de azufre. S e d isu e lv e e n H 2S 0 4 m u y concentrado. La disolución se en tu rb ia al a g r eg á r se le a g u a . Origen y yacim ientos. L a celestin a en m asas m as o m e n o s c o n s i derables se encuentra en nódulos, nidos, a v e c e s d e p ó s ito s c o n t i nuos, entre las rocas sedim entarias (d olom ías, c a liz a s, a r c illa s co n veso, margas, etc.). M uchas v eces coin cid e c o n d e te r m in a d o s estratos (le dichas rocas. Se ha observado asim ism o en los o r g a n ism o s m a r in o s, en particular en los esqu eletos de un grupo de ra d iolarias. A v e c e s se encuentra en las conchas de las a m o n ita s y o tro s r e sto s p e t r if i cados, com o resultado de la d ep o sita ció n u lte r io r en e llo s. Se conocen, aunque m u y p ocos, filo n e s h id r o te r m a le s típ ic o s de celestina con galena, esfalerita y o tros su lfu ros. S e h a o b se r vado asim ism o en alm endras de rocas e r u p tiv a s. La celestina es b asta n te frecu en te bajo la fo rm a d e s e c r e c io n e s en las rocas yesíferas sed im en tarias d e e d a d p e r m ia n a p r o p a g a das en la región de A rján gu elsk, en el V olga su p erio r y m e d io , en Bashkiria, en la región de Orenburgo, etc. S e c o n o ce a s im is m o u n número considerable de y a cim ien to s en el T r a n s c a s p io (T u r k menia, en la península de M anghishlak, e tc .) v e n o tr o s lu g a r e s d e la URSS. Entre los yacim ien tos extran jeros señ a la rem o s lo s g r a n d e s depósitos de celestina en la zo n a de B r isto l (In g la terra ), W e s ífa lia y Waldeck (R FA ). Importancia práctica. La celestin a es la fu e n te p r in c ip a l de s a les (le estroncio em pleadas en la p iro técn ica (p ara o b te n e r lla m a roja carmín intensa), en la in d u stria q u ím ica, e n la a zu c a rer a (en form a de óxido de estroncio para separar e l a zú ca r d e la m e la z a ), en la del vidrio y cerám ica (para la fa b rica ción d e v id r io ir isa d o , ladrillos vidriados), etc. U ltim a m en te se h a e m p e z a d o a e m p le a r el estroncio m etálico para la fabricación d e a le a c io n e s e sp e c ia le s, por ejem plo, com o adición al cobre, al o b je to d e e le v a r su r e sis tencia m ecánica y hom ogeneidad (sin que d ism in u y a su c o n d u c ti bilidad eléctrica). ANWLESITA — P b S 0 4. D escub ierta por v ez p rim era en A n g lese v (G ales), a lo que debe su denom inación. C om posición quím ica. PbO , 73,6% (P b , 6 8 ,3 % ); S 0 3, 2 6 ,4 % . N o su e le ten er im purezas. Se conoce u n a v a r ie d a d rica en JBaO (8 ,4 5 % ). C ristaliza en el sistem a róm bico; c. s. ro m b o -b ip ira m id a l 3 L 23PC'. G .e. P n m a a0 = 8,45; b0 = 5 ,3 8 ; c0 = 6 ,9 3 . L a estru ctu ra , crista lin a es to ta lm en te a n áloga a la q u e p o se e la b a ri tin a . A sp ecto de los cristales. L os cristales de a n g le sita su e le n
d is tin g u ir s e p or la d iversid a d d e Jas com b i n a c io n e s d e la s caras. P o r lo com ún presen ta n a s p e c to ta b u la r (fig. 235), con m enos fre c u e n c ia , d e colu m n as cortas o piram idal. JSon raros los crista les grandes. A presados. L o m á s fr e c u e n te es encontrarse bajo la fo r m a d e co rteza s cristalinas en la galena, F ig . 235. C ris ta l d e a n g le s ita : d r u sa s d e p e q u eñ o s cristales y en m asas a-{232}, m ( 2 JO}, g ra n u la r e s o terrosas com p actas. z {211>. Color. E s in co lo ra y con frecuencia tran s p a r e n te c o m o el agu a. E n m uchos casos p o s e e u n a coloración gris, am arillen ta o parda (d eb id o a los h id r ó x i d o s d e hierro). E l color negro que se ob serva a v e c e s s e d e b e a la s in c lu sio n e s m icroscópicas de galen a sin d esco m p o n e rse. El brillo es a d a m a n tin o . N g = 1,894, N m = 1,882 y N p = 1,877. D u re z a 2,5 — 3. M uy frágil. Clivaje m ed ian o seg ú n {001} e im p e r fe c to seg ú n {210} y {010}. Peso específico 6,1 —6 ,4 . C aracteres d iag n ó stico s. L a a n glesita se d istin g u e por su e le v a d o p e so e sp e c ífic o , brillo adam an tin o, su asociación e str e c h a a la g a le n a e n la s m enas o x id a d a s v su co n d u cta al so p le te . D e c r e p ita y se fu n d e con facilidad al so p lete. E n el carb ón co n ca r b o n a to sód ico d a hígado de azufre y , lu ego, en Ja lla m a red u cto ra , un régulo de plom o. E n H 2SO,, co n cen tra d o só lo se d isu e lv e a l calen tarse. A hora bien, sólo se d isu e lv e to ta lm e n te ei> K O H (a d iferen cia de la celestin a y la baritina). O rigen y yacim ien to s. Como producto poco solu b le de la o x id a ción d e la g a len a y otros sulfuros de piorno, la a n g le sita se fo rm a p r in c ip a lm e n te en las zonas de oxidación de los y a c im ie n to s de su lfu ro s de p lom o y zinc, m uchas v eces a so c ia d a a la ce ru sita P bC O j, m u ch o m ás abundante. C om o m uestran los estu d ios al m icroscopio, la a n g le sita es el prim er co m p u esto oxigenad o del plom o que su rg e en el p roceso d e la o x id a ció n de la galen a en la periferia y a lo largo d e las d ireccio n es del cliv a je con arreglo a la r e a c c ió n : P b S 4- O., = P b S ( N o o b sta n te , bajo el efecto del d ió x id o de carb on o, la a n g le sita se tra n sfo rm a fácilm en te, a su vez, en ca rb o n a to d e piorno o cer u sita (P b C 0 3). A m bos m inerales, dada su b a ja s o lu b ilid a d en el agu a, su elen form ar en torno de los p ed a zo s d e g a le n a u n a c o rteza b la n ca que le preserva las partes cen trales c o n tr a la s u c e siv a o x i d a c ió n 1. A sí se ex p lica el hecho do que, al rom p er los nodulos b lan cos y redondos, que a prim era v is t a p arecen e sta r o x i d a d o s to ta lm e n te , se descubro galena [tura. 1 jliii e s ta p ro p ied ad He b a sa el a lm a c e n a m ie n to d e l áciilo su lfú ric o en re c ip ie n te s de p a red e s in te rn a s re v e s tid o s co n u n a c a p a d o p lo m o nw-tAlico: la d e lg a d a peí cu la m soluble d e P b S O , es ta n d e n s a q ..o i.n .ido la tn m sfo rxnación del plom o en s u lfa to . M
427
E s característico tam b ién que el contenido to ta l d e plo m o en las zonas de oxidación es siem pre superior al d e las m en as d e sulfuros prim arios. Ello se debe a que el c o n c o m ita n te e te rn o d e la galena, es decir, la esfalerita y los sulfuros de cobre se tr a n s f o r m an al oxidarse en sulfatos m uy solubles y se llev an p o r ag u a s, a cu en ta de lo cual au m en ta el contenido de plom o en las m en as oxidadas. L a anglesita puede form arse p o r v ía hidrotermal, a u n q u e sólo en condiciones especiales. Se e n c u e n tra en fo rm a d e c rista le s b ien desarrollados, a m enudo b a sta n te grandes, en y a c im ie n to s d e plomo y zinc, donde la sedim entación de las m enas, a ju z g a r p o r la paragénesis de los m inerales y las form as d e los ag reg ad o s, podía haberse producido cerca de la superficie (p ro b a b le m e n te al mezclarse con las aguas sa tu ra d a s de oxígeno libre). A sí son, p o r ejemplo, los yacim ientos de R aib l y B leiberg, en C a rin tia (A lpes Orientales), donde los cristales de an g lesita en ca v id a d es se e n cuentran a la p a r de sulfuros no oxidados de F e, Z n y P b . L a anglesita se en c u en tra siem pre en m ay o res o m en o re s concentraciones en las zonas d e oxidación d e to d o s los y a c im ie n to s de sulfuros que contienen galena. S eñalarem os n a d a m á s q u e en las publicaciones soviéticas se h a n d ad o descripciones d e c rista le s bien desarrollados de los yacim ientos d e oro d e B e rió z o v k a (U ra les), de varios yacim ientos del A ltai, de N erch in sk (al E s te del Baikal), etc. T A B L A 11 PR O PIED A D ES PR IN C IP A L E S D E LOS M IN E R A L E S D E L G R U P O D E L A B A R IT A
Minera)
A nhidritaCaSO, CelestinaSrSO, B aritinaBaSO, A ngleaitaPbSO ,
Dureza
Peso espe cifico
3 - 3 ,6
Color
Brillo
Hg
Nm
Np
2,9
B lanco
V itre o
1,614
1,576
1,671
3 - 3 ,5
3,9
A zul
V itre o
1,631
1,624
1,622
3 - 3 ,5
4,5
B lanco
V itre o
1,648
1,637
1,636
2 ,6 - 3
6,3
B lanco
A da m an tin o
1,894
1,882
1,877
Importancia práctica. Al ex p lo tar las zonas de o x id ació n de lo y ac im ien to s de plomo, la anglesita se em p lea ju n to a los d e m á s co m p u esto s oxigenados de plom o p a ra la fu n d ició n y o b te n c ió n d e este m etal. Conclusión. V eam os el co n ju n to de las p ro p ied a d es d is tin tiv a s d e los m in era le s del grupo de la b a rita , c o m p re n d id a la an h i-
428 i
F ig . 236. E s tr u c tu r a c ris ta lin a d e la a n h id r ita .
05 F ig . 237. P o sic ió n q u e o cu p a n lo s io n e s d e a z u fre y de calc io e n lu e s tr u c tu r a c ris ta lin a d e la a n h id rita . L ob circuios negros de los Iones (le calcio corresponden a los Iones del m ism o elem ento que se. ven en la fig. 238.
429
•Ca
Fig. 238. M odelo d e e s t r u c tu r a c ris ta lin a de la a n h id r ita co n la o rie n ta c ió n s e ñ a la d a en la fig. 237 (c o m p á re se la p o sic ió n d e los catio n e s d e calcio).
fig. 237 - y en el p lan o (100) — m ás cerca del observad or — no es la m is ma. La cara (010) e stá cen tra d a m ientras que en la cara (100) los iones Ca2+ y [S 0 4] 2 - n o form an series h orizon tales. E l aspecto de los cristales es ta b u la r g ru eso o prism ático (fig. 239). Son raros los cristales b ien d esa rro lla d o s. Agregados. P o r lo com ún se ob servan en m asas c o n tin u a s g r a n u lares, a v eces en agregados bacilares. El color de la a n h id rita es blanco, a m en u d o co n m a tiz azul,, grisáceo, a veces rojizo. Se en cu en tran crista les tr a n sp a r e n te s incoloros. E l brillo es v itreo , en los p lan os de cliv a je (010) p r e se n ta un reflejo nacarado. S e m a n ifiesta con p a rticu la r e v id e n c ia al calentarse las m uestras. N g = 1,614, N m = 1,576 y N p = 1,571. Dureza 3 — 3,5. Clivaje b ueno segú n {010} y m e d ia n o seg ú n {100} y {001}. E n esta s tres direcciones m u tu a m e n te p e r p e n d i culares se co n stitu y en fá cilm en te form as cú b ica s d e cr ista le s. Peso específico 2 , 8 - 3 , 0 (en las varied a d es tr a n sp a r en tes, 2,9 6 ). Otras propiedades. E n presencia de a g u a a la p resión a tm o sfé r ic a se transform a poco a poco en y eso , a u m en ta n d o m u ch o d e v o lu m en (hasta cl 30% ). Al a u m en tar la p resión ex te rio r d ic h a tr a n s form ación se hace m ás difícil. Caracteres diagnósticos. La a n h id rita se d istin g u e de lo s d em ás su lfatos del grupo en cu estió n por poseer m enor p eso e sp e c ífic o y por las direcciones de los planos de cliv a je, así com o p o r la s p ro piedades ó p ticas (sobre to d o la birrefringencia). D e la s m asas m arm olizadas de carbon atos (calcita, d o lo m ita , m a g n e sita ) se d istin g u e por no desprender C 0 2 bajo el e fecto d e lo s á cid o s. Se d istin gu e del yeso por su du reza (no se ra y a con la u ñ a). Al so p lete se fu nd e en esm a lte b lan co, d á n d o le a la lla m a un color am arillo rojizo. N o se fu n de con ca rb o n ato só d ic o ni se in filtra en el carbón (a d ifere n cia d e la Olí baritina), aunque se d esco m p o n e y d a hígado de azufre, que en n egrece la p la c a d e plata. Bastando en p o lv o se d isu e lv e en H 2S 0 4. A diferencia d e los su lfa to s an h id ros de B a, Sr y P b , la d iso lu ció n no se en tn r-
3tf
430
M
F ig . 239. C rista l d e a n h id r ita .
b ia con la ad ición m oderada de agua. Se d isu elve difícilm ente en H Cl. O rigen y y a cim ien to s. E norm es m asas de an h id rita se e n cu en tran en la s capas sed im entarias de las rocas. Com o p rod u cto de las se d im e n ta c io n e s quím icas (en el fondo de las lagu n as y mares que se seca n ), la a n h id rita casi siem pre v a acom p añ ad a del y eso . Se tra n sfo rm a con b a sta n te facilidad en y eso al salir a la super ficie. S e h a esta b le c id o que e sta transform ación, segú n lo m uestran los d a to s recogid os en num erosas sondas y galerías, se p roduce en u n a p ro fu n d id a d de h a sta 1 0 0 —150 m (m ás abajo vien en y a los e str a to s de an h id rita). P o r lo visto , a grandes p rofundidades, la p resión d e la s rocas su p erp u estas es ta n ta que im pide el a u m en to de v o lu m e n d e la m asa, in e v ita b le en el proceso de transform ación d e la a n h id r ita en y eso , su lfa to hidratado. L a a n h id r ita es m u y frecu en te en las m inas de sal ta n to bajo la fo r m a d e crista les su elto s com o de estratos, a veces m uy d el gad os (del esp eso r de u n a h oja de papel), alternando con la sal gem a, la s ilv ita , la carnalita, etc. S e o b se r v a algu n as v eces en ciertos filon es hidroterm ales y rara m en te en y a cim ien to s m etasom áticos de contacto. Cabe ta m b ié n m en cion ar hallazgos d e anhidrita en cavidades entre las la v a s d e las zo n a s d e a ctiv id a d volcánica. E s m u y p rob a b le que las p o ten tes capas de anhidrita que se esta b le c e n en las zon as yesíferas se hayan form ado m ediante la d esh id ra ta ció n (a a lta presión de las capas superiores) de las cap as d e y e so en las cuencas salíferas. E m pero, en las rocas m etam órfica s d e m a y o r profundidad, no se o b serva la an h id rita ni ta m p o c o o tr o s su lfa to s. G randes d ep ó sito s de an h id rita a cierta profundidad se e n cu en tra n en los estra to s yesíferos de edad perm iana a lo largo de to d o el o e ste de los U rales, en las regiones de A rjánguelsk, V ólogda, K ú ib ish e v , G orki, en la cu en ca del D o n e ts, etc. Im p o rta n cia p ráctica. L a a n h id rita , lo m ism o que el y eso , se em p lea p rin cip a lm en te en la fabricación d e a g lu tin a n tes (cem en tos). A d em á s, la s varied a d es m icrocristalinas com p actas se usan para fabricar d istin to s artículos. YESO — C a S 0 4.2 H 20 . El v iejo nom bre griego es “ g y p so s” . C om posición quím ica. CaO, 3 2 ,5 % ; S 0 3, 4tí,G%; 1J20 , 20,9% . Suele ser pu ro. L as im p u rezas m ecán icas (jue se observan son: su sta n c ia arcillosa, m a terias orgánicas (yeso arom ático), inclusio nes do granos do arena, a v eces sulfuros, etc. Cristaliza en el .sistem a m on oclín ico; c. s. prism ática L~PC. G .e. J4 2 /» (C |Í ). ap = 10,47; b0 = 15,12; í;0 = 0,28; = 08°58'. E structura cristalin a. Con arreglo a los d a to s roentgcnoi liótricos, es e v id e n te la estru ctu ra e str a tific a d a do d ich o m ineral. J)os hojas de grupos am ónicos [S 0 4J-~, estrech a m en te unidos a los iones 431
Fig. 240. P royección d e la e s tru c tu r a c ris ta lin a d e l y e so s o b re u n p la n o p erp en d icu lar al eje c. L a a lín eas d e p u n to s r e p r e s e n ta n la s d ire c c io n e s d el clivaje.
Ca2+ (fig. 240), co n stitu y en capas dob les o r ien ta d a s a lo la rg o d el plano (010). E n la figu ra señ a la d a d ich a s cap a s se d isp o n e n perp endicularm ente al p lan o del d ib u jo y sig u e n e n d ir ec ció n v e r ti cal (las líneas lim ítrofes v ien en p u n tea d a s). L a s m o lé c u la s H 20 se hallan entre las m en cionad as capas d o b les. A sí se e x p lic a el clivaje p erfecto ta n característico d el y e so . C ada io n d e c a lc io se halla cercado por seis iones d e o x íg en o p e r te n e c ie n te s a lo s g ru p o s S 0 4 y por dos m oléculas de agua. C ada m o lécu la d e a g u a fij a el ion Ca con u n ion de o x íg en o d e la m ism a c a p a d o b le y c o n o tro ion de oxígeno de la capa v ecin a (fig. 240). 1 Aspecto de los cristales. L os crista les, m erced a l d esarrollo preferente de las caras {010} p resen ta n u n a sp e cto ta b u la r (fig. 241), raras veces colum nar o prism ático. L o s p rism as m á s c o m u nes son {110} y {111}, a v eces {120}, etc. L a s caras {110} y {010} suelen presentar estrías verticales. S on fr e c u e n te s la s m a c la s d e tres tipos: 1) m aclas galas, seg ú n (100); 2) m a c la s d e P a r ís, s e g ú n (101); 3) según (209). N o es siem pre fá c il d istin g u irla s la u n a d e la otra. L os dos prim eros tip o s se a sem eja n a m a c la s e n c o la d e m ilano (fig. 242). L as m aclas galas (fig. 243) se d is tin g u e n p o r el hecho de que las aristas d el prism a m {110} se d isp o n e n p a r a le la m en te al p lano d e m acleam ien to, y la s a rista s d e l p r ism a l {1 1 1 } form an un án gu lo en tra n te, m ien tra s q u e e n las m aclas parisinas las aristas d e l p r ism a l {1 1 1 } so n p aralelas a la sup erficie d e m a c le a m ie n to (fig . 244). A gregados. E n las ca v id a d es se e n c u e n tr a b a jo la fo r m a d e drusas d e cristales. S o n c o m u n es lo s a g r e g a d o s
F ig ■ 241. C ris ta l ta b u la r d e y e so : b {020}, l {111}, m {110}.
432
F ig . 242. M acla tra n s p a re n te de yeao en cola de m ilano
c o m p a c to s m icrocristalinos. E n las fisuras se obser v a n , a v eces, m asas asbestoideas de fibras paralelas d e y e s o con reflejo sedoso y fibras perpendiculares a la s pared es de las fisuras. E n los U rales, este y e so se d en o m in a selen ita. Cuando el yeso cristaliza entre m a sa s porosas y arenosas contiene m u ltitu d de g ran os d e arena nítid am en te visibles en los planos d e c liv a je de los grandes individuos cristalinos (el lla m a d o y e s o d e R epetek ). E l color del y eso es blanco. Son frecu entes los c r ista le s transparen tes com o el agua e incoloros. S u e le ob servarse tam bién y eso gris, am arillo de m iel, rojo, p ard o y negro (debido a la coloración d e la s im p u reza s capturadas en el proceso de crista liza ción ). E l brillo es vitreo, con reflejo nacarado e n lo s p la n o s d e clivaje. Ng = 1,530, Nm = 1,528 y N p = 1,520. D u reza 1,5 (se raya con la uña). M uy frá g il. € liv a je p erfecto segú n {010}, d efinid o seg ú n {100} y {0 1 1 }; lo s fragm entos (según el clivaje) p r e se n ta n u n a fo rm a róm bica con ángulos de 66 y 114°. P e so e sp e c ífic o 2,3. Otras propiedades. E s m u y so lu b le en e l a gu a. E l m áxim o d e solu b ilid ad s e lo g ra a lo s 37 — 38° y lu eg o baja ráp id am en te (fig . 245). L a so lu b ilid a d m ín im a se o b serva a te m p e r a tu r a s sup eriores a 107° debido a la form a ció n d e l “se m ih id r a to ” C aS04«1/2 H 20 . A l calen tarse a la presión a tm o sférica , e l y e so , seg ú n m uestran los term ogram as, c o m ie n z a a p er d er el a gu a a los 80 — 90° y a lo s 1 2 0 — 140° se 28 -
13024
/K / m
w F ig . 243. M ac la g a la se g ú n (100). m {110}, 6 { 010).
F ig . 244. M acla p a risin a seg ú n (101),
¿{111}, b {010}, e{103}.
433
F ig . 246. R elac ió n e n tr e la s o lu b ilid a d del yeso y la te m p e ra tu ra .
tran sfo rm a to ta lm e n te e n sem ihidrato, el llam ad o yeso d e m o delar o de v a c ia r (a la b astro ). E ste sem ih id rato , al m ezclarse con ag u a y fo rm a r u n a m a s a p a s tosa, se solidifica p ro n to , a u m e n tan d o de vo lu m en y d e s p re n diendo calor. Caracteres diagnósticos. El yeso cristalin o se d istin g u e p o r su clivaje perfecto según {010} y la p o ca d u re z a (se r a y a con la u ñ a). Los agregados com pactos m arm óreos y las m asas fib ro sa s se identifican, adem ás, p o r la b a ja d u re za y la au se n cia d e d e sp re n dim iento de b u rb u jas de C 0 2 al m ojarse en HC1.
I
Al sop lete pierde el agua, se resquebraja y se fu n d e d a n d o un esm alte blanco. E n el carbón, a la lla m a red u ctora d a CaS. E n el agua con un poco de B^SO^ se d isu elve m ucho m ejor qu e en el agua pura. Sin em bargo, cuando la co n cen tra ció n d e l H 2S 0 4 pasa d e 75 g/1 baja m ucho el ín d ice d e so lu b ilid ad . S e d isu e lv e m u y poco en HC1. Origen y yacim ientos. E n las con d icio n es n a tu ra le s, el y e s o s e form a por d istintas vías.
f
1. E n m asas considerables se d ep o sita p o r v ía sedim entaria en el fondo de los lagos salados y los m ares que se v a n secan d o . E l yeso, a la p a r con NaCl, sólo p u ed e d esp ren d erse e n las fases iniciales de la evaporación, cuando no es to d a v ía m u y a l t a la concentración de las dem ás sales d isueltas. C u an d o d ic h a co n c en tració n llega a nivel determ inado, en p a rtic u la r tr a tá n d o s e d e NaCl y, sobre todo MgCl2, en lu g ar del yeso se fo rm a n c rista le s d e a n h id rita y, luego, o tra s sales m ás solubles. P o r consiguiente, el yeso debe p erte n ece r e n dich o s d e p ó sito s a las precipitaciones quím icas m ás te m p ra n a s. E n efecto , e n m u chos yacim ientos de sal, los e stra to s de yeso (lo m ism o q u e d e a n h id rita) se a lte rn a n con estra to s d e sal g em a y se d is p o n e n e n las p a rte s inferiores, teniendo p o r fondo, a veces, s e d im e n ta c io n e s quím icas de calizas. 2. M asas m u y considerables de y e so se form an co m o c o n se cu en cia de la h idratación de la a n h id rita en los d e p ó sito s s e d i m e n ta r io s b ajo el efecto de las agu as su p erficia les en u n a m b ie n te d e b a ja presión exterior (por térm in o m ed io a la p r o fu n d id a d d e h a s t a 1 0 0 — 150 m ) conform e a la reacción:
C aS 0 4 + 2 H 20 = C a S 0 4 -2 H 20 . E n e s t e p r o c e so se p rod u ce un gran a u m e n to d e v o lu m e n
434
(hasta el 30% ) y , en consecuencia, m últiples y com plejos trastor nos en la situación y posición de los estratos yesíferos. Por esa v ía se ha form ado la m ayor parte de los grandes yacim ien tos de y eso en el globo terráqueo. E n las cavidades com prendidas en las m asas continuas de yeso se encuentran, a veces, nidos de grandes cristales, con frecuencia transparentes. 3. E n las regiones desérticas y sem idesérticas, es m uy fre cuente el yeso en filones y nódulos en la corteza de m eteorización de las rocas de m ás d istinta composición. Suele form arse tam b ién en las calizas bajo el efecto de las aguas enriquecidas oon ácido sulfúrico o sulfatos disueltos en ellas. Se encuentra, por fin, en las zonas de oxidación de los yacim ientos de sulfuros, pero en m asas no ta n grandes como era de esperar. E llo es así porque en la m a y o ría de los casos, las m enas de sulfuros contienen d istin ta s p orcio nes de p irita o pirrotita, cuya oxidación (sobre todo de la prim era) a u m en ta en considerable m edida el contenido de ácido sulfúrico en las aguas superficiales. La adición de ácido sulfúrico al agua a u m en ta sensiblem ente la solubilidad del yeso. P or eso, en varios yacim ien tos, el yeso suele ser m ás com ún en las partes superiores de las zonas de m enas primarias, en cuyas fisuras se en cu en tra al lado de otros sulfatos. 4 . E l y eso es relativam ente raro com o m ineral hidroterm al típ ico en los yacim ientos de sulfuros, form ados a b ajas tem p era tu ras y presiones. E n dichos yacim ientos se observa, a veces, bajo la form a de grandes cristales en las cavidades y con tien e in clusiones de calcopirita, pirita, esfalerita, etc. Se han establecido m u ltitu d de v eces pseudom orfosis d e cal cita, aragonita, m alaquita, cuarzo y otros m inerales en su stitu ción al y eso , así com o pseudom orfosis d e y eso en su cesión a otros m inerales. L os y acim ien tos sedim entarios d e y e so está n p rop agad os en to d o el globo terrestre y coinciden con la s sed im en ta cio n es de d istin ta edad. N o vam os a enum erarlos. U n ic a m e n te señ alarem os q ue en el territorio de la U R S S ab un d an p o te n te s estra to s y e sí feros de ed ad perm iana en la z o n a a d y a c e n te a la v e r tie n te o cci d e n ta l de los U rales, en las R ep ú b lica s S o cia lista s S o v ié tic a s A u tón om as de B ashkiria y T artaria, en las region es d e A rján gu elsk , V ólogda, Gorki, etc. N um erosos y a c im ie n to s d e ed a d jurásica superior se observan en el C áucaso d el N o r te , D a g u e stá n , T u rk m enia, T ad zh ik istán, U zb ek istá n , etc. L a im portancia práctica del y eso es en orm e, sobre to d o en la construcción. 1. E l y eso para m odelado (sem icocid o) se em p lea en la fu n d i ción, en la fabricación de adornos d e corn isas, estu co d e tech os y m uros, en cirugía, en la in d u stria d el p a p el, e tc. E n la construc ción se em p lea com o cem en to , co m o m a te ria de fabricación de ladrillos, losas para alféizares, esca lera s, e tc . 28'
435
2. E l yeso crudo (n atu ral) tien e aplicación p rin c ip a lm e n te en la in d u s tria del cem ento (como adición al p o rtla n d ), p a r a e sc u l tu ra s , en la fabricación de d istin to s a rtíc u lo s (sobre to d o la se le n ita de los U rales), de p in tu ras, esm altes, e n el b en e ficio m etalú rg ico de m enas ox id ad as d e níquel, etc. 3. SULFATOS DE M ETALES ALCALINOS A quí describirem os, adem ás de los su lfato s sódicos a n h id ro e h id ratad o (te n a rd ita y m irab ilita), las sales do b les con m e ta le s alcalinoterrosos (polihalita y k a in ita ). TENARDITA - N a^O ^. Com posición qu ím ica. N a 20 , 4 3 ,7 % ; S 0 3, 56,3% . A veces contiene p eq u eñ as p orciones d e K 20 , y com o im purezas m ecánicas, C aS 04. Cristaliza en el sistem a ró m b ico ; c. s. ro m b o -b ip ira m id a l 3L23PO. G.e. F ddd (D'fa). a„ = 9.75; b0 = 12,29; c0 = 5,85. L o s cristales p re se n ta n u n asp ecto b ip ira m id a l (fig. 246), a v eces ta b u la r, debido al desarrollo del p in aco id e {001} y del p ris m a {101}. Son frecu en tes las m aclas (fig. 246). S uele o b se rv a rs e e n d ru s a s o agregados g ran u lares. Color. In co lo ra, tra n s p a re n te , a veces con m a tiz ro jiz o . B rillo vitreo. N g = 1,485, N m = 1,474 y N p = 1,464. D ureza 2 —3. F rágil. Clivaje b u en o seg ú n {010}, d e fin id o se g ú n {101} e im perfecto según {100}. Peso específico 2,66. O tra s p ro p ie d a des. Soluble en el agua. D e las disoluciones s o b re s a tu ra d a s (en ag u a p u ra) sólo se p re c ip ita a te m p e ra tu ra s s u p e rio re s a 32,5°. A te m p e ra tu ra s inferiores a la m en cio n a d a se c ris ta liz a la m ira b iiita N a 2S 0 4*10H20 . P o r eso, a la te m p e r a tu r a a m b ie n te , e n presen cia de aire húm edo, la te n a r d ita se h id ra tiz a y se c u b re con u n a c o rte za b la n c a de su lfato sódico h id ra ta d o . C on el tie m p o se deshace en polvo. C aracteres diagnósticos. Los cristales se d is tin g u e n d e o tro s m in erales q ue se le asocian (m irab ilita, a s tr a k a n ita , e tc .) p o r el siste m a de cristalización, y los ag reg ad o s g ra n u la re s , p o r las reacciones quím icas. Se fu n d e al soplete, d án d o le a la lla m a u n in te n s o co lo r a m a rillo (reacción al N a). M uy solublo en el a g u a . S a b o r a lg o sa la d o .
001
4 36
1
F ig . 247. C ristal de m irab ilita .
001
100 Origen y yacim ientos. Se form a en cier to s lagos salados (en fase de desecación) ^ ju n to con la m irabilita, precipitándose en form a de cristales de la salm uera sobresaturada d e iones de N a y S 0 4. Surge tam bién por v ía de la deshidratación d e la m irab ilita, por ejem p lo, en la cap a superior de las m asas arrojadas a tierra d u ra n te los tem porales (en el mar Caspio) o en d e p ó sito s fó siles (es decir, de form ación antigua) de su lfato sód ico, a sí co m o en com arcas desérticas de clim a cálido. C om o p rod u cto de la a ctivid ad de las fu m arolas se en cu en tra en ciertas zon as volcán icas (Vesubio). E l im p o rta n te yacim ien to de K u ren -D a g d e ten a rd ita fósil en sed im en ta cio n es de edad pliocénica se halla al E ste d el C aspio, cerca d e la estación de A zun-Su. Se observa a la par con la m ira b ilita en form a de len tes en los estratos arenoso-arcillosos. Se con o ce ta m b ié n en los lagos actuales de la estepa de K u lu n d á (N o rd este del K a za jstá n ), al N orte del m ar Caspio (lago de S h ash in sk oe, etc.) y en el distrito de S h em aja (T ran scau casia), etc. Im p ortan cia práctica. Se extrae ju n to con la m irab ilita y tie n e a p lica cio n es en la ind ustria del vidrio, la sosa, etc. M IR A B IL IT A - NajjSO^lOHjjO.Su d en om in ación v ie ja e s sal m ira b ile G lauberi. Sinónim o: sal de G lauber. C om posición quím ica. N a 20 , 19,3% ; SO a, 2 4 ,8 % ; H 2 0 , 5 5 ,9 % . M uchas p ropiedades del m ineral se d eb en a la a b u n d a n c ia de a g u a d e cristalización. C ristaliza en el sistem a m on o clín ico ; c. 8 . p r ism á tic a 1?P C . L os crista les presen tan un a sp ecto co lu m n ar c o r to co n fo rm e el eje b o c (fig. 247). Suele encon trarse e n a g r eg a d o s gran u lares co n tin u o s, así com o bajo la form a d e c o r te za s y e flo r escen cia s. Color. E s incolora y tran sp aren te, a v e c e s tu r b ia , b la n c a con m atiz am arillen to, azulad o o v erd u sco . E l brillo e s v itr e o . L os ín d ices d e refracción son m u y b a jo s: N g = 1 ,3 9 8 , N m = 1,390 y N p — 1,394. Dureza 1,5 — 2 . M uy frágil. Clivaje b u e n o se g ú n {100}. F ra c tu r a co n coid ea en las d em á s d ireccio n es. Peso especifico 1,48. Otras propiedades. A l aire seco p ierd e p o c o a p o c o to d a el agua, tran sfo rm á n d o se en te n a r d ita y c o n v ir tié n d o se e n p o lv o blanco. P o se e u n d éb il sab or am argo sa la d o r e frig era n te. C aracteres d iagn ósticos. C om o m in era l q u e c o n tien e m uchas m olécu las d e H 20 fija d a s e n la e s tr u c tu r a cr ista lin a es, en tre to d o s los su lfa to s y cloruros h id r a ta d o s m u y so lu b les en el agu a, el q ue p o see el m enor p eso e sp e c ífic o y lo s m ás b ajos ín d ices de
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refracción. Se d istin gu e del carb onato só d ico (N a 2C 0 3 *10H 2 0 ) por el hecho de que bajo la acción d e H Cl n o d esp ren d e d ió x id o de carbono. Al calentarse a m ás de 32° se fu n d e, m ejor d ic h o , se disuelve en su propia ag u a de cristalización. Orieen y yacim ientos. Se form a en grandes m asas en lo s la g o s salados saturados de sodio y aniones de su lfa to s en e l p r o c e so d e evaporación del agua a tem p eratu ras inferiores a 33° (si la d is o lu ción no contiene otras sales solubles) o al bajar la te m p e r a tu r a en otoño e invierno. Si la evap oración del ag u a en u n a d iso lu c ió n d e idéntica com posición se produce a tem p eratu ras su p eriores a 33°, se cristaliza la tenard ita, o sea el su lfa to an hidro d e so d io . E n presencia de cloruro de sod io d isu elto , lo que ocurre ca si siem p re en los lagos salados, la ten a rd ita se p recip ita in c lu so a te m p e r a turas m ás bajas en el proceso de la ev a p o ra ción d el a gu a. E n el golfo d e K ara-B ogaz-G ol (en el m ar C asp io), e n lo s m eses de invierno, cuando la tem p era tu ra d el ag u a b a ja a m en o s de 6 o, se precipitan en el fo n d o enorm es c a n tid a d es d e m ir a b ilita , la cual es arrojada por los tem p orales a la orilla, d o n d e fo r m a m ontones blancos de sal. E n el veran o, la m ira b ilita d el g o lfo v u elv e a disolverse, m ientras que la arrojad a a la p la y a se d e s hidrata, transform ándose en ten a rd ita . L os n u m ero so s la g o s pequeños que se han secado al n orte d el C aspio, el K a z a js tá n N ordeste (E step a de K u lu n d á ), el C áu caso d e l N o r te (al su r de Stávropol), la T ranscaucasia, C rim ea, e tc ., c o n tie n e n g ra n d es m asas de m irabilita con ten a rd ita , con capas d e sa l g em a , a v e c e s y eso , etc. E ntre los yacim ien to s ex tran jeros que c o n tie n e n m ir a b ilita m encionarem os el Gran L ago S alado en el E s ta d o d e U ta h (E E .U U .), los lagos de M éjico y A rgen tin a. Im portancia práctica. Se em p lea p r in cip a lm en te p ara la fa b r i cación de carbonato sód ico por el m éto d o L éb la n c (se c a lc in a c o n carbón y caliza), así com o en la fab ricación d e v id r io , p in tu r a s, etc. E n m edicina se em p lea com o p urgan te. P 0L IH A 1IT A — K 2MgCa 2[S 0 4] 4 .2 H 2 0 . C ristaliza en e l s iste m a tr ic lín ic o ; c. s. pinacoidal. L os cristales so n raros, p o r lo c o m ú n d e form a tabular. Se observa en agregados c o m p a c to s fib r o so s o bacilares. Color blanco, con m atiz grisáceo o a m a rillen to, a sí c o m o rojo d e lad rillo. B rillo vitreo. N g = 1,567, N m = 1,562 y N p = 1,548. D u reza 2 ,5 —3. Clivaje b ueno segün {101}. P eso esp ecífico 2 ,7 2 — 2 ,7 8 . A l so p le te pierde con faciü d a d el agua, fu n d ié n d o se en u n b o tó n o p a co . E l agua d isu elv e las sales d e K y M g y d e ja un resi d u o q u e p o r su com p osición corresponde a l y eso . S u rg e d e la s salm ueras ricas en Mg, K y Ca e n u n in te r v a lo b a s ta n te g r a n d e d e tem p era tu ra s: 0 — 80°. E n los y a c im ie n to s d e S ta s s fu r t c o n s t it u y e to d o u n “ h orizon te d e p o lih a lita ” d isp u e sto
4 38
e n tr e los horizon tes de anhidrita y kieserita. A veces vien e alter n an d o con delgadas capas de sal gem a. Se en cu en tra tam b ién en lo s y a c im ie n to s salin os de Ischle, H a llsta d t (A ustria), en T exas, N e w M éxico (E E .U U ), etc. C om o sal p o tá sica se em plea en la fabricación de fertilizan tes. K A IN IT A - K M g [S 0 4]C l-3H 20 ó M gS 0 4 .K C l-3 H 2 0 . Cristaliza e n el siste m a m onoclínico; c. s. prism ática. Se en cu en tra co m ú n m e n te e n co m p a cta s m asas granulares. Los pocos cristales que se e n c u e n tr a n so n d e asp ecto tab ular o prism ático. Color b lan co am arillen to o grisáceo, a veces rojo. B rillo v itre o . N g = 1,516, N m = 1,505 y N p = 1,494. D u reza 2 . C livaje buen o se g ú n {001}. P e so esp ecífico 2,1. Se fu n d e al so p lete y se d isu elve con facilidad en el agua. S ab or am argo salad o. N o es higroscópica (a diferencia de la carn alita). A b u n d a en la s m inas de sal en S ta ssfu rt asociad a a la schoen ita — K 2M g [S 0 4] 2 -6H 20 —, lá carnalita, la kieserita, la sal g em a, etc. S e en cu en tra en m asas considerables cerca de C alusha (U cra n ia O ccidental). T ien e im p o rta n cia p ráctica com o m ateria prim a para la o b te n ción d e fertiliza n tes y sales potásicas. 4. SU LFA TO S H ID R A TA D O S D E M ETALES DIV ALENTES A q u í ex am in arem os algunos su lfa to s de m agnesio, hierro y cobre, p rin cip a lm en te los que contienen m ucha H¡>0. EPSOM ITA — M g S 0 4 -7 H 2 0 . La denom inación se debe a los m a n a n tia les d e a gu as m inerales de Ejjsom (Inglaterra). S inónim o: sa l am arga. C om posición q uím ica. MgO, 16,3% ; S 0 3, 32,5% ; H 2 0 , 51,2% . A v eces s e o b serv a n com o m ezclas isom orfas M n - • y F e - - . Se han esta b le c id o varied ad es ricas en hierro d iv a len te (ferroepsom ita), así com o en n íq u el (niq uelepsom ita). Cristaliza en el siste m a róm bico; c. s. rom bo-tetraéd rica 31?. G .e. P 2 1 2 1 2 1 ( i) |) . a0 = 11,94; b0 = 12,13; c0 = 6,865. P or vía artificial p u ed e o b ten erse una m od ificación m on oclín ica poco e sta b le bajo la form a d e lám in as p seu d o h exagon ales. L os crista les que se form an a p a rtir de las salm u eras tienon asp ecto prism á tico p seu d o tetra g o n a l (fig. 248) o acicular. Se en cu en tra tam bién en concreciones com p actas, a v eces en agregados terrosos. Color b lanco; a veces es in colora y tran sp aren te. Hrillo vitreo. N g = 1,461, N m = 1,455 y N p = 1,433. D u reza 2 — 2,5. M uy frágil. Clivajo p erfecto según {0 1 0 } y d e fi n id o según { 1 0 1 }. P eso esp ecífico 1 , 6 8 . Otras propiedades. Sabor am argo, algo salado. E x p u e sta al aire seco pierde p a u latin am en te
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F ig . 248. C ristal d e e p so m ita.
m
110
el agua y se enturbia. L a d esh id ratación se p ro d u ce . a saltos: a la tem peratura de 1 0 0 °, a p r o x im a d a m e n te , pierde cinco m oléculas de agua, la s e x ta d esa p a rece a los 132°, y la últim a, a los 218 — 238°. E x p u e s ta al aire seco y al perder un a m o lécu la de H 20 se tr a n s forma en h exahidrita o su lfato d e m agnesio h e x a h id ra ta d o . Caracteres diagnósticos. P or sus propiedades se p a rece a m u ch o s otros sulfatos hidratados d e com p osición m ás co m p leja , d e los que sólo se puede distinguir por v ía quím ica. E s c a r a c te rístic o su sabor am argo y algo salado. Al calentarse desprende agua. A l calcinarse d a u n a m a sa blanca que no se funde. Se d isu elve m u y b ien en el agu a. Origen y yacim ientos. La ep so m ita se form a en e l p ro ceso de evaporación del agua de las salm u eras e n lo s la g o s sa la d o s ricos en m agnesia, com o un o de los prim eros su lfa to s d e m a g nesio ricos en agua que com ienzan a precip itarse. E n la m e d id a de la condensación de la salm uera, el su lfa to d e m a g n e sio con siete m oléculas de agu a se v u e lv e in e sta b le , ced ien d o lu g a r al sulfato de seis m oléculas d e agua, o se a a la h e x a h id r ita (M gS 0 4l , \ \ / W
•6HjO). Se encuentra bajo la form a de eflorescen cias en la su p e r fic ie de las rocas, en form a de cortezas y cristales cap ilares o a c ic u la r es en las paredes de las cu evas en rocas calcáreas, galerías a b a n d o n a das y otras cavidades próxim as a la su p erficie, com o r e su lta d o probable de la cristalización de las a gu as m a g n ésica s y su lfa ta d a s superficiales que se infiltran. Lo m ás com ún es que la ep so m ita se form e en p r e c ip ita d o s cristalinos en lagos salados ricos en su lfa to de m a g n esio . T a le s son, por ejem plo, los num erosos lagos d el B a jo V o lg a : E lto n , D zhelonskoe, Malinovskoe, etc; ciertos lagos d e C rim ea (de S a sik — Sivash, etc.); del K a za jstá n (por ejem p lo, D z h a m a n — K lic h , en el extrem o sep ten trion al del m ar de A ral), etc. A nálogos lagos abundan tam b ién en o tro s p a íse s: en los E E .U U ., M éjico, R A U , China, etc. Im portancia práctica. L a e p so m ita , lo m ism o q u e lo s d em á s su lfa to s de m agnesio, tien e ap licacion es en la in d u str ia t e x t il, p a p e lera, azucarera, quím ica, farm acéu tica, etc.
H E X A H ID R IT A — M g S 0 4 -6 H 2 0 . Cristaliza en e l sis te m a m o n o c lín ic o ; c. s. p rism á tica . S in ó n im o : sa k iita . S e e n c u e n tr a e n c ris ta le s c o iu m n a r e e gru esos o lan ceolad os V en m a sa s fib ro sa s. M aclas según (001) y (110). 440
Color blanco, a veces con m atiz verde claro. B rillo nacarado. N g = 1,456, N m = 1,453 y N p = 1,426. D ureza 2 . Clivaje bueno según { 1 0 0 }. Peso específico 1,75. Se d isu elv e bien en el agua. Se encuentra en los lagos salados y ricos en su lfatos de m agn e sio de Crimea, de la región de Astracán, etc. Se desprende al co n d ensarse la salm uera, después de la epsom ita. K IESERITA — M gS0 4 -H 2 0 . Composición quím ica. MgO, 2 9,0 % ; S 0 3, 58,0% ; H 2 0 , 13,0%. Cristaliza en el sistem a m onoclínico; c. s. prism ática L 2P C . L os cristales que se encuentran son de aspecto bipiram idal. S u ele en contrarse en agregados cristalino-granulares com pactos. Color. R aras veces incolora y transparente; por lo com ún, tu r bia, blan ca con m atiz am arillento. Brillo vitreo. N g = 1.584, N m = 1,533 y N p = 1,520. D u reza 3,5. Frágil. Clivaje bueno según los prism as { 1 1 0 } y {111}. P eso específico 2,57. Otras propiedades. E x p u esta al aire h ú m ed o s e transform a paulatinam ente en epsom ita. L a m asa tri tu ra d a y m ezclada con un poco de agua endurece p ronto, com o el y e so calcinado. Caracteres diagnósticos. D e los su lfatos hidratados (ep som ita, k ain ita , etc.) se distingue por las constantes ó p ticas y por la co m posición. A l sop lete se resquebraja, pierde el agua y se fu n d e con fa ci lidad. Se disuelve lentam ente en el agua. Se precipita en cristales de las salm ueras sulfatadas concentradas, com plejas y ricas en m agnesia, a tem peraturas superiores a 18 — 2 0 ° entre los ú ltim os m inerales. Origen y yacim ientos. En los lagos salados, la k ieserita , com o prod u cto de la cristalización directa a p artir de la salm u era su llata d a y rica en m agnesia, se form a m uy raras v eces (el m argen de estab ilid a d de dicho com puesto a tem p eratu ras r e la tiv a m e n te ba ja s es m u y pequeño). Suele encontrarse en las m inas de sal fósil, d o n d e p u d o form arse en e l proceso de la deshidratación bajo presión a c u en ta d e su lfa to s de m agnesio m ás ricos en agua (epsom ita y h ex a h id rita ). E n cantidades considerables (h asta el 30% d e to d a la m asa) la kieserita se encuentra en los y a cim ien to s de sal de Stassfurt (R D A ) asociada a la sal gem a, la carnalita, la p o lih a lita , la an h i drita, etc. Im portancia práctica. Se usa en la fab ricación de sal am arga (epsom ita), de cuyas aplicaciones h em os h a b lad o ya. MELANTE RITA — F e S 0 4 • 7H 2 0 . E n griego “m elan teros” quiere decir m ás negro. E s m u y p rob ab le q ue al principio se h aya
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determ inado una variedad negro grisácea, rara en la n a tu r a le z a ; adem ás, d a con facilidad un polvo negro que sirv e d e p in tu ra . Composición quím ica. FeO , 25,9% ; S 0 3, 2 8 ,8 % ; H aO, 4 5 ,3 % . Se observan m ezclas isom orfas: Mg, N i, Zn, Cu, a v e c e s Mn. Cristaliza en el sistem a m on oclínico; c.s. p r ism á tic a L 2P C . G. e. P 2 i/c(C|ft)- a0 = 15,34; b0 = 12,98; c0 = 2 0 , 0 2 . A sp ecto de lo s c ris tales. Rom boédrico, a veces acicular o fibroso. L o m á s co m ú n se e n cuentra en m asas continuas en form a d e v e ta s o con crecion es. El color de la m elan terita es verde claro, a v e ces gris o scu ro o negro grisáceo. E l brillo es vitreo. N g = 1,486, N m = 1,478 y N p = 1,471. Dureza 2 . M uy frágil. Clivaje bueno segú n { 0 0 1 } d efin id o segú n {110}. Peso específico 1,8 —1,9. Caracteres diagnósticos. Sólo se pu ede d istin g u ir de los dem ás sulfatos fácilm ente solubles con a y u d a de a n álisis q u ím icos. T a m bién es característico el con tenid o d e hierro d iv a le n te . Se derrite al calentarse, d isolv ién d o se en su p ro p ia a g u a de cristalización. A l perder el agua se transform a en u n a m a sa p u l verulen ta de su lfato anhidro que se v u elv e p ardo en el ca rb ó n a la llam a o x id a n te (oxidación del hierro d iv a len te). Origen y yacim ientos. Se cristaliza a p artir de a g u a s su lfa ta d a s sobresaturadas en un am b iente de escasez d e o x íg e n o , p o r c u y a razón no se encuentra en las zonas de o x id a ción . S u ele o b serv a rse m ás abajo de la zona de oxidación, en las fisu ra s y c a v id a d e s d e m enas ricas en pirita sem idestruidas a sociad a al y e so y o tro s s u l fatos. Tam bién se encuentra entre arcillas de m in as d e h u lla (por lo visto la fuente es la pirita que con tien e en m u ch os casos). L a m elanterita se ha encontrado en la U R S S en v a r io s y a c i m ientos del K azajstán, de A sia Central, de Siberia. E n la m in a de pirita de B liávin o (Urales del Sur) se o b serva en v e ta s y a g lo m er a ciones en los horizontes superiores de las p iritas sem ia lte ra d a s. Aquí se han descubierto variedades negras de m ela n te rita . Im portancia práctica. N o es frecuen te en gran d es c o n c e n tr a c io nes en la naturaleza. L a m elan terita artificial se em p lea en t in t o rería, en la fabricación de pinturas azu les (azul d e P ru sia , ferrocianuro férrico), oscuras y negras em p lead as p ara el te ñ id o d e la lan a y las pieles negras, así com o para la fab ricación d e tin ta , etc. Cabe señalar que con ciertas su sta n cia s orgán icas c u r tie n te s d a u n a p in tu ra negra estable. CALCANTITA - C u S 0 4 .5 H 2 0 . “ C halkos” en grieg o quiere d e c ir cob re; “ a n te ”, flores (“flores de c o b re” ). S in ó n im o : su lfa to c ú p ric o . C o m p o sició n quím ica. CuO, 31,8% ; S 0 3, 3 2 ,1 % ; H 2 0 , 36,1% . I m p u r e z a s : F e, a v eces Zn, Co y Mg (m a g n o ca lca n tita ). C r is ta liz a en el siste m a triclínico; c. s. p in a co id a l. G .e. P l( C i) . ao = 6>n ; b0 = 10,673; c0 = 5,95; a = 9 7 °35'; ¡i = 107° 10';
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y = 77°33/. Los cristales se encuentran raram ente bajo formas p rism áticas cortas y tabulares. Suele observarse en m asas con ti nuas o en estalactitas con estructura fibrosa radial. Color azul celeste, azul oscuro, a veces con m atiz verdusco. Brillo v itreo. N g = 1,543, M n = 1,537 y N p = 1,514. D ureza 2,5. M uy frágil. Clivaje im perfecto según {110}. F ractu ra concoidea. Peso específico 2 , 1 —2,3. Caracteres diagnósticos. Se identifica por el color azul celeste y la solubilidad en el agua, aunque la determ inación m ás e x a c ta sólo es posible m ediante análisis químicos. A l calentarse jjierde poco a poco el agua, se transform a prim era m en te en sulfato con tres moléculas de agua, y luego se queda con un a sola, volviéndose blanca y opaca. Se d isuelve en el agua, im prim iendo a la disolución un color azul. Al sum ergir tina aguja d e hierro en la disolución se desprende cobre m etálico en la superficie de la primera. Origen y yacim ientos. Se forma en las zonas de oxidación de las m inas de sulfuros de cobre en países de clim a seco. B ajo la form a de esta la ctita s se observa en los muros de las viejas galerías ab an donadas y m al ventiladas abiertas en las zonas de oxidación de los yacim ien tos de cobre. E n la U R SS, la calcantita se ha encontrado en varios y a cim ien to s: M ednorudiansk (cerca de N izhni Taguil), Turinsk (U rales del N orte), K edabek (Transcaucasia), etc. Es m uy rara en grandes masas. Im portancia práctica. La calcantita artificial se em plea para com batir las plagas de los viñedos, así com o en la industria quí mica, en tintorería, etc. L a presencia de dicho mineral en las m enas vien e a probar que las aguas de los yacim ientos contienen m u ch osu lfato cúprico d isu el to y pueden servir de fuente de extracción de cobre m etálico, el cual se desprende fácilm ente en las barras de hierro. A tal ob jeto se hace que las aguas cupríferas pasen por d epósitos especiales, donde el cobre se precipita sobre la superficie de v iru ta do hierro. 5. GRUPO DE LA ALUNITA A quí exam inarem os el característico grujió de los su lfatos b ási cos dobles de Al y Fe con m etales m on ovalen tes (K , N a, N H 4) y en parte divalentes (Pb). E s característico el hecho de que las com binaciones con gran des cationes m onovalentes (K, N l l 4), así com o, a veceB, con Pfo2+ pertenezcan al sistem a pseudocúbico, cristalizándose en la clase de sim etría ditrigonal-piram idal (el án gu lo del rom boedro a se aproxim a a los 90°), m ientras que las com b inaciones con cationes de dim ensiones m enores (N a y Ag) pertenecen a los pseudohexagonales de sim etría m ás reducida. 443
ALUNITA -
K A l3[S 0 4J2[ 0 H ] fl. S in ón im o:
piedra alum bre. L a v a r ie d a d c o lo id a l, rica en ag u a adsorbida, se d e n o m in a le v ig ita . C om posición qu ím ica. K aO, 1 1 ,4 % ; A12 0 3> 3 7 , 0 % ; S 0 3, 38,6 % ; H 20 , 1 3 ,0 % . E n m u c h o s casos K 20 su ele esta r s u s titu id a e n la m i ta d por N a 20 (n a tro a lu n ita ). E n la le v i g ita se o b servan , a v e c e s, tie r r a s raras. Fig. 249 . C ristal de Cristaliza en el s iste m a tr ig o n a l; c . s. alu n ita . d itrigon al-p iram id al L 3SP . G .e. -B3w (C jv). a0 = 6 ,9 6 ; c0 = 17,35. L o s p e q u e ñ o s cr ista les que se encuentran presentan u n a sp ecto ro m b o éd ric o , p se u d o cúbico o tabular grueso (fig. 249). S u ele o b serv a rse e n m a sa s m icrogranulares, terrosas, a v eces fibrosas. Color. B lanco con m a tiz grisáceo, a m a r ille n to o ro jiz o . B rillo vitreo, a v eces anacarado en los p la n o s de c liv a je . N g = 1 ,5 9 2 y N m = 1,572 (en la varied ad con sod io, 1,585).
D ureza 3 , 5 - 4 . Clivaje definido según {0001}. P eso específico 2 ,6 - 2 ,8 . Caracteres d iagnósticos. E n las m asas m ic r o c r ista lin a s se c o n funde fácilm en te con m u ch os m inerales h id r a ta d o s b la n c o s. S e id en tifica con m ás seguridad m ed ia n te a n á lisis q u ím ico s. A l sop lete se resquebraja, pero no se fu n d e. S ó lo p ie r d e e l a g u a en la calcinación. Con so sa d a h ígado d e a z u fr e. A l m o ja rse co n disolución d e n itra to d e co b a lto ad q u iere u n a co lo r a c ió n a zu l (reacción con A l). In so lu b le en e l a g u a y e n HC1. S e d is u e lv e d ifíc il m ente en HjSOa concentrado. A l tra ta rse c o n a g u a la a lu n ita c a l cinada, los alum bres se p asan a la d isolu ción . Origen y yacim ientos. Se p resen ta b a jo la fo r m a d e m a sa s im pregnadas por efecto d e la s d iso lu cio n es h idroterm ales su lfu r o sa s de bajas tem peraturas d e las rocas e r u p tiv a s ricas en fe ld e sp a to s, a cu y a cu en ta se con stitu ye. E ste proceso de m od ificación d e las rocas se d en o m in a “ alu n itización ”. Se observa asim ism o en cierto s filo n e s h id ro term ales. S e han encontrado raras concreciones d e a lu n ita s e n tr e a ren as, arcillas y b au x ita s d e origen ex ógen o e v id e n te . L a a lu n ita se observa b ajo la form a d e in clu sio n e s a m a r ille n ta s o rosáceas irregulares en las to b a s m u y a ltera d a s (rocas d e tr í tic a s d e origen eruptivo) en la zo n a d el p u eb lo d e Z a g lik ( R e p ú b lic a S o c ia lista S o v iética d e A zerbaidzhán). E n el y a c im ie n to de Z h u ra v lin sk o e (a orillas del río C husovaia, a 25 k m m á s arrib a d e la e s ta c ió n d e ChusovBkaáa), la a lu n ita con h id ra rg ilita y ca o lín , en fo r m a d e n id o s y v e ta s d e origen ex ó g en o , se e n c u e n tr a en la z o n a d e d e s tr u c c ió n d e la s calizas. Im p o r ta n c ia práctica. L as rocas a lu n itífera s sir v en para la o b te n c ió n d e a lu m b res y su lfa to alum ín ico (en c u a n to a su s ap ü ca-
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cio n es se refiere v éa se alum bres). U ltim am en te, la a lu n ita se co n sid era com o fu e n te de óxid o de alum inio.
JA R O SITA — K F e 3[S 0 4] 2[ 0 H ]#. D ebe su nom bre al p u eb lo de B arran co Jaroso (España). Sinónim o: utahita. Com posición quím ica. K 2 0 , 9,4% ; F e 2 Oj, 4 7 , 9 % ; S 0 3, 31,9% ; H 2 0 , 10,8% . E n m uchos casos contiene pequeñas porciones de so d io y selen io, y com o im purezas m ecánicas, S i0 2, A12 0 3, etc. C ristaliza en el sistem a trigonal; c. s. d itrigon al-p iram id al L 33 P . S u ele observarse en continuas m asas granulares o terrosas, con la particu larid ad de que en las cavidades son frecu en tes las dru sas d e p eq ueños cristales romboédricos. Color. A m arillo de ocre, a m enudo con ev id en te m atiz pardo. R a y a am arilla. Brillo vitreo, próxim o al adam antino. N m = 1,820 y N p —1,115. D u reza 2,5 —3,5. Clivaje definido según {0 0 0 1 }. Peso específico 3 ,1 5 - 3 ,2 6 . Caracteres diagnósticos. Se parece exteriorm ente a la lim o n ita ocrosa. S e d istin gu e por sus reacciones quím icas, así com o por la particularidad de que al triturarse entre los dedos se tien e u n a sen sa ció n d e m asa grasienta, de ungüento, m ientras que la lim o n ita d a la im presión de su stan cia dura, arenosa. A l so p lete en la llam a reductora d a una m asa m agnética. N o s e d isu elv e en el agua. Soluble en H Cl; de la disolución BaCl¡> precip ita B a S 0 4. E n tubo cerrado desprende agua con reacción ácida. Origen y yacim ientos. La jarosita es un m ineral b a stan te co m ún y se form a en las zonas de oxidación de los y a cim ien to s de sulfuro de hierro, principalm ente de piritas, en com arcas de clim a seco sem idesértico, así como a cu en ta de la pirita en ciertas rocas sedim entarias. E n las condiciones de clim a m oderado con considerables preci p itacion es atm osféricas se form a m u y pocas veces, y a que los su l furos d e hierro, al descom ponerse, se transform an d irecta m en te en hidróxidos d e hierro. Como m uestran los experim entos, la jarosita se p recip ita d e las aguas sulfatadas, en contacto libre con el oxígen o del aire, y ricas en hierro trivalente. N o es m uy estable en presencia de agua y aire. A l som eterse a la hidrólisis, la jarosita form a hidróxidos d e hierro. Son b asta n te frecuentes las pseudom orfosis d e la jarosita en sucesión a los cristales cúbicos de p irita im p regnados en los rocas, así com o a las concreciones de m arcasita y p irita en las arcillas. E n territorio soviético se han encontrado considerables masas de jarosita on la m ina de pirita de B liá v in o (U rales del Sur), donde se h a conservado en la antigua z o n a d e o x id a ció n bajo la zon a dol som brero de hierro constitu id o por la h id rohom atita y la hem atita, 445
asi com o en M a ik a in (d istrito d e B a y a n a u l, al su d o e ste d e P a v lo dar, K a za jstá n Central). Im portancia práctica. E n caso de presencia de g ran d es m a sa s de jarosita pura puede servir de m ateria p rim a para la p ro d u cció n d e polvo de p u lim entación (F e 2 0 3), o b ten id o m e d ia n te la c a lcin a c ió n en hornos especiales.
6.
GRUPO D E LOS ALUM BRES
Así se llam an su lfatos norm ales d ob les d e A l y á lc a lis, que cristalizan en el sistem a cúbico con 1 2 m olécu las d e a g u a . A q u í se describe tam bién la h alotriqu ita, su lfa to d e F e y A l c o n 22 m oléculas de H 20 . ALUMBRES ORDINARIOS 0 POTASICOS - K A 1 [S 0 4] 2 -1 2 H 2 0 . C ristaliza en el sistem a cú bico; c. s. d id o d eca éd rica 4 L \Z L 2ZPC. Composición quím ica. K 2 0 , 9,9% ; A12 0 3, 1 0 , 8 % ; S 0 3, 3 3 ,8 % ; H *0, 45,5% . Incoloros. Brillo vitreo. N = 1,456 (con frec u en c ia so n a n isó tro pos). D ureza 2 . Peso específico 1,76. Se fu n d en co n fa c ilid a d a l so plete. Solubles en e l agua. L a solu b ilid ad a lo s 2 0 ° lle g a a 151 g/1. Se encuentran en m asas terrosas, eflo rescen cias, c o r te z a s, con m enos frecuencia en agregados granulares co n tin u o s. Se han observado en las “tierras de a lu m b r es” d e la s reg io n es de T am bov y U lian ovsk , en el C áucaso d el N o r te (río Z elen ch u k ), en el D aguestán, en T urkm enia (K a ra -K u m ), en U z b e k istá n (Shorsú), en la m ina de p irita de B liá v in o (U rales, en la s p a rtes inferiores de la zona de oxidación, a la par con otros su lfa to s), en la orilla derecha del río Oká (aflu en te del A ngará, S iberia), etc. Los alum bres p otásicos tien en m u ch as a p lic a c io n e s: co m o m or d ien te en tintorería, artes gráficas, curtiduría, p ro d u cció n d e p a p el, en m edicina, preparación d e barnices, e tc . Se o b tie n e n m e d ia n te la lixiviación a partir de las “tierras d e a lu m b res” co n la su c e siv a evaporación de las disoluciones. Sin em bargo, la c a n tid a d fu n d a m ental de alum bres se ob tiene por v ía a rtificial a p a rtir d e las b au xitas o com o producto secundario de otra s in d u stria s q u ím icas. ALUMBRES SODICOS - N aA 1[S0 4] 2 .1 2 H 2 0 .S in ó n im o : solfatarita. E n la naturaleza no se han d escu b ierto aú n co n to d a segu ridad. Se ob tien en fácilm ente por v ía artificial. Se h an observado en m asas de fibra paralela en las fisuras de las rocas. Incoloros. Brillo vitreo. D ureza 3. P eso esp ecífico 1,73. N = = 1,439 (en el com p uesto artificial). L as m u estras n a tu ra les que se h a n estu d ia d o resultaron ser ó p tica m en te an isó tro p a s y a bien d eb id o a Ja desh id ratación parcial, y a en v ir tu d d e su pertenencia a o tr a m o d ific a c ió n : la m endozita. E x p u e sto s al aire se d esh id ra
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ta n y se tran sfo rm an en tam aru g ita NaAl[S0 4],-6 H 2Ü. Se han obser vad o en las solfatarae de PozzuoJi (cerca de Nápoles). HALOTRIQUITA — FeAl 2[S0i]4 -22H ¡0. C ristaliza en el siste m a m onoclínico; c.s. diédrica axial L l . Se observa con frecuencia en las v etas asbestoideas de color blanco niveo con brillo sedoso. D e ahí su denom inación, que significa “sal vellosa”. D ureza 2 —2,5. Peso específico 1,89 —2,04. Soluble en el agua. H ierv e en la llam a de la vela y se solidifica en gotas. Se fo rm a a p a rtir de las aguas sulfatadas, ricas en alum inio e hierro div alen te en un am biente de escasez de oxígeno libre m ás ab ajo de la zona de oxidación de las piritas, como ocurre en la m in a de B liávino (Urales del Sur). T am bién se observa en las arcillas piritíferas, en capas de hullas, donde se form a a cuenta de la p irita que se descom pone en la zo n a de oxidación y de la sustancia arcillosa descom puesta por el ácido sulfúrico que se constituye: en la orilla derecha del río O ká (afluente del A ngará, Siberia), en las minas de hulla de Kizel (Urales), etc.
CLASE 4 \ CROMATOS Son m uy pocas las sales del ácido crómico en la naturaleza. El anión com plejo [C rO J2- puede constituir estructuras cristalinas con el catión grande P b 2+. Es m uy raro el crom ato K 1+. Los crom atos no se form an m ás que en am bientes de a lta concentración de oxígeno. A veces se encuentran ju n tam en te con sulfatos, pero sin constituir con ellos mezclas isom orfas ni sales do bles. P o r v ía experim ental se ha establecido que P b C r0 4 sólo puede m ezclarse en estado sólido con P b S 0 4 cuando se som ete a altas tem p eratu ras. Se h a notado asimismo que la m odificación m etaestable P b C r0 4, que cristaliza en el sistem a rómbico, es isoestruetu ral con B aS 0 4. CROCOITA - P b C r0 4. Del griego “ krok o s”, azafrán (se debe, por lo visto, al color am arillo naranja). E l elem ento Cr, descubier to en 1797, fue establecido precisam ente en dicho m ineral, traído de los Urales. H alla do por vez prim era y a en los tiem pos de Lomonósov. Composición quím ica. PbO , 08,9% ; C r0 3, 31,1% . A veces contiene un poco de p lata. L a variedad que contiene zinc, con peso específico 5,2, se denom ina jossaita (no se ha estudiado con m ás detalle).
F ig . 250. CrialaluH fie croco!tu.
Cristaliza en el sistem a m onoclínico; c. s. p ris m á tic a L 2P C . G.e. P21/«(Ci1). a 0 = 7,10; b0 = 7,40; c0 = 6,80; 0 = 102°27'. S on f r e cuentes los cristales exclusivam ente en fisu ras huecas. E l asp ecto de los cristales es prism ático según el eje c, a veces ase m e já n d o se a romboedro agudo con {110} y {101} (fig. 250) y a o c ta e d ro con {TU) y {111}. Se encuentran drusas de cristales b ac ila res e n fis u ras huecas. Color. Rojo naran ja vivo. E x p u esto a la luz p a lid e c e co n el tiempo. Raya am arilla n aran ja. Brillo ad a m a n tin o . N g = 2,66, N m = 2,37 y N p = 2,31. Dureza 2 ,5 - 3 . Frágil. Clivaje definido según {1 1 0 }. P eso esp e cífico 6,0. Caracteres diagnósticos. Son m u y carac te rístic o s el co lo r ro jo vivo, el aspecto bacilar o prism ático de los cristales y el elev a d o peso específico. Se funde fácilm ente al soplete, d a u n régulo d e plom o. L a p e r la de sal de fósforo y de bórax se tiñ e de color v erd e e s m e ra ld a (reac ción con el cromo). Se disuelve en HC1 caliente, d esp re n d ie n d o cloro y precipitando PbCl¡¡. Se vuelve p ard o y se d isu elv e e n K O H . Origen y yacim ientos. Se form a en la zon a de o x id a c ió n d e los yacimientos de m enas de p lom o cerca de las ro cas e r u p tiv a s u ltrá básicas que en el proceso díTm eteorización p u e d e n d a r a u n q u e no sea m ás que un mínimo de ácido cróm ico a c u e n ta d e los silic ato s de cromo y las espinelas crom íferas. E s m u y fa m o sa la c ro c o íta d e la m ina de oro de Berezovak (cerca de S verdlovsk), d e s c rita p o r vez prim era en 1766 por el académ ico I. L eh m an . A q u í se e n c u e n tra en las cavidades huecas entre la b erezita (g ran ito -p ó rfid o m o d ifi cado) bajo la form a de largos cristales p rism ático s o rie n ta d o s a lo largo de las paredes. A lgunas veces se h a ob serv ad o aso c ia d o a la galena. E n la isla de T osm ania se e n c u e n tra n e n tre s e rp e n tin ita s grandes drusas de cristales de crocoíta de h a s ta 10 cm d e larg o . Se conoce asimismo en m uchos m ás yacim ientos. D ada la poca propagación carece de im p o rta n c ia p rá c tic a .
CLASE 5a. MOLIBDATOS Y WOLFRAMATOS* E l molibdeno y el w olfram io se h allan en el q u in to y sex to períodos del sistem a periódico de M endeléev. E s to s e le m e n to s, lo m ismo que las o tras parejas de dichos períodos, p o r e jem p lo Z r y H f, N b y Ta, debido a la llam ad a contracción de los la n tá n id o s se c a rac te rizan por sus radios atóm icos e iónicos y , p o r co n sig u ien te, p o r poseer volúm enes atóm icos e iónicos casi iguales. E n v ir tu d d e lo d ich o ca b ría esperar que los dos elem entos, lo m ism o q u e las d em ás p a re ja s análogas, p re sen tara n am p lias m ezclas iso m o rfas en Ja fo rm a c ió n de los m inerales. Sin em bargo, los c o m p u esto s 448
n a tiv o s de Ja clase en cuestión m uy ra ra s veces co n tien e n m ezclas isom orfas. E l pap el geoquím ico del m olibdeno y del w olfram io es b a s ta n te d istin to en los procesos de m ineralogénesis. E l m olibdeno, com o hem os visto en la clase d e los su lfu ro s, posee u n a a fin id a d a c e n tu a d a con el azufre. L a m a sa p rin c ip a l d e d icho elem en to en la co rteza te rre stre existe b a jo la fo rm a del su lfu ro MoS2. E s te elem ento se establece m ed ian te an á lisis esp e c tra le s y quím icos bajo la fo rm a de im p u reza de n u m ero so s c o m p u es to s sulfurosos. Sus com puestos con el oxígeno se h a lla n poco p ro p ag a d o s en la n a tu ra le z a y se en c u en tran p rin c ip a lm e n te en la zona de oxidación de los yacim ientos de m enas. E n cam bio, el w olfram io d a en los procesos de m in eralo g én esis casi ex c lu siv am en te com puestos de oxigeno b ajo la fo rm a d e sales de ácido w olfrám ico. E l sulfuro de w olfram io — la tu n g s te n ita (W S2) — es ta n ra ro que h a s ta hoy no se le h a p o d id o e n c o n tr a r en c a n tid a d su ficien te p a ra un d etallad o estu d io m ineralógico. T a n sólo en los ú ltim o s tiem pos se h a logrado descubrirlo en c a n tid a d e s sensibles b ajo la fo rm a de pseudom orfosis en sucesión a la scheelita, estu d iad a s p o r 0 . R im sk aia-K o rsak o v a. E s sin to m á tic o ta m b ié n el hecho de que los w olfram atos sean en la m a y o ría de los casos form aciones de temperaturas re la tiv a m e n te altas. E n tre los co n tados m inerales de d icha clase se d e s ta c a n d elin id am en te dos grupos principales: 1. W olfram ato s de F e ■, M ir • y Z n. P o r el m o m en to no se conocen m o lib d ato s de estos m etales, excepción h ec h a d e la ie rro m o libdita. 2 . L os m o lib d atos y w olfram atos de iones m ás fu e rte s do m e ta les divalen tes, con radios iónicos m ay o re s: d e Ca, P b y , on p a rte , d e Cu. 1. GRUPO D E LA W OLFRAM ITA A quí fig u ra n los m inerales de la serie iso m o rfa M n W 0 4 —FeVV0 4 (h ü b n e rita -fe rb erita). P oseen m u ch as p ro p ie d a d e s co m u n es, p o r c u y a ra zó n describirem os la w o lfram ita (M n, F e) W 0 4, la espocie d e com posición m edia m ás p ro p a g ad a, se ñ a la n d o al m ism o tie m p o las p artic u la rid ad es ca racterísticas do los m iem b ro s e x tro m o s d e d ic h a serie. WOLFRAMITA — (Mn, Fe) W 0 4. In ic ia lm e n te so den o m in ó w olfram io (1758). E s la trad u c ció n a le m a n a do la s p a la b ra s la tin a s “ lupi sp u m a ” , esp u m a d e lobo. L a d en o m in ac ió n se debo a que la adición de dicho m ineral a las m enas d e e s ta ñ o e r a la ca u sa d e la a p arició n de esp u m a en la superficie dol e sta ñ o fu n d id o . E l w olfra m io com o elem ento fue d escu b ierto m ás ta r d e ; su nom bro p ro ced e del n om bre del m ineral. 29
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13024
440
Fig. 251. Cristal de wolframita.
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110
Composición quím ica. A. B ó ld ire v p ro p u so incluir en el grupo de la w o lfra m ita las v a r ie d a 011 des con u n contenido de M n W 0 4 del 25 al 75% m oleculares, o sea con u n c o n te n id o d e M n del 5,9 al 17,6% del peso. L as v a rie d a d e s c o n m en o s del 5 ,9 % de Mn pertenecen a la fe rb e rita , y las q u e c o n tie n e n del 17,6 al 23,4% , a la h ü b n e rita . E l c o n ten id o d e W 0 3 o sc ila alrededor del 75% . E n tre las im p u rezas se id e n tific a n : M g ( h a s ta el 0,5% ), a veces CaO, T a 20 5, N b 2Os, S n 0 2, etc. Cristaliza en el sistem a m onoclínico; c. s. p ris m á tic a L 2P C . G.e. P2/c(Ct*). a0 = 4,78; b0 = 5,73; c0 = 4,98; = 90°26'. L o s cristales frecuentes tienen u n aspecto ta b u la r g ru eso o p ris m á tic o (fig. 251), a veces ap lan ad o según {100}. A lgunos in d iv id u o s a lc a n zan en ciertos yacim ientos grandes dim ensiones (h a s ta 2 0 cm y m á s ). Las caras verticales suelen e s ta r e stria d a s a lo la rg o d e l e je c. L a s m aclas suelen ser según ( 1 0 0 ), a veces seg ú n (0 0 1 ). Se e n c u e n tr a tam b ién en agregados m acro g ran u lares co n tin u o s. E l color d e la w o lfram ita es negro p ard u sco . L a h ü b n e r ita su ele ten er u n m atiz rojizo o v io leta; la fe rb e rita es n e g ra . L a r a y a es p a rd a ; en la ferb erita, m ás oscu ra h a s ta n e g ra ; e n la h ü b n e r ita , más clara h a s ta p a rd a am a rille n ta e in clu so a m a rilla . E l b rillo en los planos de clivaje es de espejo, a d a m a n tin o , y e n o tr a s d ire c c io nes graso. L a h ü b n e rita tra n slu c e en las secciones d e lg a d a s. L os índices de refracción de la h ü b n e rita s o n : N g — 2,32, N m = 2 ,2 2 y N p = 2,17. E n la m edida del a u m e n to del c o n te n id o d e h ie rro crecen: N m en la fe rb erita poco tra n s p a re n te 2,40 (a la lu z d e Li). D ureza 4,5-- 5,5. F rágil. Clivaje b u en o según {0 1 0 }. P eso esp ecí fico 6,7 —7,5. Las variedades ferrosas poseen u n peso específico relativ am en te elevado. L as ricas en hierro son d é b ilm e n te m a g n é ticas. Caracteres diagnósticos. Son carac te rístic o s de la w o lfra m ita : el color negro pardusco, la ra y a p a rd a oscura, el e le v a d o p eso es pecífico, el clivaje bueno en u n a dirección (a d ife re n c ia d e la esfa le rita negra, en la cual el clivaje se ob serv a en v a ria s d irec cio n es, así como de la colum bita, la ta n ta lita y la c a s ite rita , q u e n o poseen clivaje bueno). Al soplete y con tiro fu e rte se funde sobre el c a rb ó n , d a n d o u n régulo m agnético. Al h erv ir la aleación de w o lfra m ita co n so sa en el a g u a con adición de HC1 y estañ o se lo g ra u n te ñ id o azu l (reacción con W). Con bó rax reacciona al Mn y F e. In s o lu b le e n HC1. O rigen y yacim ientos. Se e n c u e n tra p rin c ip a lm e n te e n filones hidroterm ales de cuarzo, que coinciden a m en u d o con m acizo s g ra n ític o s. A so ciad as a ella se observan, a veces, la c a s ite rita , la nioJib d e n ita , la a rs e n o p irita o m ispíquel, la p irita , la c a lc o p irita , etc. 450
E n los greisen, es decir, sectores de m acizos g ra n ítico s m u y al te ra d o s p o r ag en tes p neum atolíticos, la w o lfram ita se asocia a las m icas, al topacio, a la flu o rita, a la tu rm a lin a , a veces al berilo, a la c a site rita , a la m olibdenita, etc. Se conocen filones de sulfuros que co n tien en w o lfra m ita en parag én esis con la calcopirita, la m olibdenita, la p irita , la b ism u tin ita , la esfalerita, etc. Con m enos frecu encia y en p equeñas c a n tid a d e s se e n c u e n tra en filones 'pegmatíticos e n tre granitos. E n el sen tid o m ineralógico re v isten in teré s re ite ra d o s casos d e su stitu c ió n en d ógena de cristales d e sch eelita p o r la w o lfra m ita ta n to a p a r tir de la ca p a periférica com o a lo largo d e las fisu ra s. A su vez, se o b serv an frecuentes casos de su stitu c ió n d e la w o lfra m ita p o r la scheelita. E n la zo n a de oxidación en el proceso de m eteorización, se so m ete a m odificaciones, au n q u e con d ificu ltad , tra n sfo rm á n d o se en el llam ad o ocre w olfrám ico. E l hierro d iv alen te se o x id a h a s ta el triv a le n te . B ajo la in flu en cia de ello, en el proceso de d estru c ció n de la red cristalin a se form an m asas terro sas de color p a rd o a m a ri llo o p ard o co n stitu id as, en lo fu n d am en tal, de h id ro w o lfram ato de hierro triv a le n te (ferritu n g stita). A veoe¡? se fo rm an óxidos v erd e am arillen to s de w olfram io: la tu n g s títa (H 2W 0 4). L a k ü b n erita , al d estruirse, da aglom eraciones neg ras d e “ p silo m elan o ” con contenido de W 0 3. E s ca rac te rístic o q u e los nódulos d e psilom elano que se e x tra e n de los eluvios, a ú n lejos del yacim iento, contienen h a s ta unos cu an to s p o r cien to d e W O s. P o r lo com ún, en la zo n a de los yacim ientos, la w o lfram ita , co m o m in eral re la tiv a m e n te estable, se p asa a los aluviones. S in e m bargo, es sin to m ático que en la m edida que se v a y a a le ja n d o d e los yacim ien to s fu n d am en tales, los frag m en to s d e m in era le s del grupo d e la w o lfram ita pierden ta m a ñ o con re la tiv a ra p id e z y te rm in a n desapareciendo. E llo se debe a la re la tiv a fra g ilid a d d e estos m inerales ac e n tu a d a a ú n p o r su b u en clivaje. E n tre los y acim ientos e x tra n jero s señ alarem o s las m in a s m ás im p o rta n te s del m undo beneficiadas en el s u r d e C h in a (pro v in cias de Y e n añ y Tsiansi), así com o en el N o rte d e V ie t-N a m , en B ir m an ia del S u r y en la p en ín su la de M alaca. E n los E s ta d o s occiden tales de los E E .U U . se e x p lo tan varios y a c im ie n to s e n C olorado, D a c o ta del Sur, N evada, etc. E n tre los y a c im ie n to s eu ropeos m e recen m encionarse los do P o rtu g a l y de E sp a ñ a . Im p o rtan c ia práctica. Los m inerales del g ru p o en cu estió n son la fu e n te prin cip al de w olfram io em pleado con d is tin to s fines. ]. E l principal consum idor de este m e ta l es la siderurgia, que em p lea el w olfram io (h a sta el 85 —90% d e to d a la extracció n ) p a ra la producción de aceros d uros especiales con cap acid ad de au to tem p le. D ichos aceros se usan en la fa b ricac ió n d e h e rra m ie n ta de co rte rápido. 29*
4.51
2 . E n tra en la com posición de las “ e s te lita s ” , a le a c io n e s d e w olfram io con Cr, Co y o tro s m etales, em p lea d as e n la fa b ric a c ió n d e in stru m en to s especiales, así com o en la co m p o sició n d e a le a c io nes de d u reza superior com o, p o r ejem p lo : “ p o b e d i t ” , “ v i d i a ” , “ v o lo m it” , etc., que poseen m u y ele v a d a d u re z a y se u s a n , p o r ello, en la fabricación de cabezales d e p erfo ració n . 3 . E n electrotecnia, el w olfram io se e m p le a p a r a la fa b ric a c ió n de los filam entos de las lám p aras eléctricas, los a n tic á to d o s e n los tubos de rayos X, etc. 4 . Los com puestos de w olfram io tie n e n a p lica ció n e n la in d u s tria quím ica, en cerám ica, p a ra te ñ ir el v idrio, la p o rc e la n a , etc.
2. GRUPO D E LA SCHEELITA E n tra n en dicho g rupo ta n to los w o lfram ato s com o los m o lib d ato s de C a y P b , q u e cristaliza n en el s is te m a t e t r a g o n a l ; el wolfra m a to de plom o tien e u n a v a rie d a d m onoclínica. POWELLETA - C aM o04. Com posición q u ím ic a. C aO , 2 8 % ; MoOs> 72% . Se conocen v aried ad es con m ezcla iso m o rfa d e W 0 3 (h a sta el 8 %). C ristaliza en el sistem a trig o n a l; c. s. b ip ira m id a l L ^P C . G.e. /4 j/a . a 0 = 5,23; c0 = 11,44. L a estructura crista lin a es a n á lo g a a la que posee la sch eelita (v. m ás ad e la n te ). Se e n c u e n tr a e n p s e u d o m orfosis terroso-hojosas en sucesión a la m o lib d e n ita . L o s c rista le s sueltos son d e aspecto b ip iram id al, a veces t a b u la r s e g ú n {001}. L a s caras {1 1 2 } suelen p re se n ta r u n e s tria d o oblicuo. Color. A m arillo pálido, v erd e a m a rille n to (en los c rista le s). R aya clara, con m atiz am arillen to o verd u sco . B rillo a d a m a n tin o . N g = 1,984 y N m = 1,974. D ureza 3,5. F rág il. Clivaje n o tien e. Peso específico 4,25 — 4,52. Caracteres diagnósticos. E n las p seu d o m o rfo sis d e su c e sió n a la m o lib d en ita se id en tifica fácilm en te p o r las fo rm a s re líc tic a s tab u lares y el color am arillo pálido. Los cristale s se d is tin g u e n p o r su aspecto b ip iram id al y la reacció n con M o y Ca. A l soplete se fu n d e d a n d o u n a m asa tra n s lú c id a . E n la lla m a o x id a n te con sal de fósforo d a u n v idrio v e rd e a m a rille n to , y en la re d u cto ra, v erde oscuro. Se disuelve e n H C l. L a d iso lu c ió n d ilu i d a d e po w ellita en ácido clorhídrico e n p re se n c ia d e N H 3 (e n exceso) co n o x a la to de am oníaco d a u n p re c ip ita d o d e o x a la to d e calcio. O rigen y yacim ientos. Como se h a d icho y a , es fre c u e n te b a jo la f o r m a d e pseudom orfosis en sucesión a la m o lib d e n ita e n la s zo n a s d e o x id a c ió n d e los y acim ien to s de m olibdeno. P o r lo v is to se fo rm a a ra íz d e la reacció n del ácido d e m olibdeno, q u e s u rg e d e la o x id a ció n , c o n la s a g u a s superficiales q u e co n tien e n calcio. C on el curso d e l tie m p o se v a lix iv ian d o poco a poco fo rm a n d o c a v id a d e s e n el c u a rz o e n el lu g a r d e los cristales d e m o lib d e n ita .
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F ig . 252. s c h e e lita .
Estructura cristalina de la
L a pow ellita exógena es fre cu e n te casi en to d as las zonas de oxidación de los yacim ientos de m olibdenita. E n cam bio, la po w ellita endógena es b a sta n te rara. Im portancia práctica. En com paración con la m olibdenita tiene u n a im p o rtan cia secundaria, ta n to m ás que es relativ am en te ra ra en m asas considerables. SCHEELITA - C aW 0 4. Debe su n om bre al químico sueco Scheele (1742—1786), quien des cubrió p o r vez p rim era el ácido w olfrám ico p recisam ente en dicho m ineral (en la w olfram ita el wol fram io se descubrió m ás tarde). Composición quím ica. CaO, 19,4% ; W 0 3, 80,6% . Como m ezcla isom orfa se observa, a veces, M o0 3 (h asta el 1 0 % ). Se conoce asi m ism o u n a v arie d ad — la cuprosckeelita — que contiene h a s ta el 7 % de CuO. A veces se registran tierras ra ras (prin cip alm en te del grupo del cerio). Cristaliza en el sistem a tetra g o n al; c. s. bip iram id al L*PC. G.e. 74 1 /a(C^1). a„ = 5,246; c0 = 11,349. La estru c tu ra cristalin a está re p resen ta d a en la fig. 252. L a célula elem ental es u n p rism a te trag o n a l centrado. L a disposición de los grupos te tra é d ric o s am ó nicos de W 0 4 y de los cationes Ca se ve bien en el d ibujo. E l aspecto de los cristales es octaédrico (fig. 253), a veces ta b u la r según {0 0 1 }. E n las caras ( 1 1 2 ) se observa, a veces, u n estriad o oblicuo. L as m aclas según ( 1 1 0 ) y (001) son frecuentes. A gregados. Lo m ás com ún es la inclusión irregular, m enos frecu e n te es la m asa co n tin u a. Color. R ara s veces es incolora. Suele te n e r u n a coloración gris,
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am arilla, am arilla verdu sca, parda e in clu so roja. R a y a b la n c a . Brillo grasiento, a d am an tin o. N g = 1,937 y N m = 1,920. Dureza 4 , 5 . F rágil. Clivaje d e fin id o se g ú n {1 1 1 }. F r a c tu r a irre gular. P eso específico 5 , 8 - 6 , 2 . Otras p ropiedades. S o m e tid a a los rayos catódicos suele em itir u n a luz a zu l clara. Caracteres diagnósticos. E n rocas de silic a to es d ifíc il de d is t in guir la sch eelita. Se requiere m uch a ex p erien cia p r á c tic a p a r a p o d e r diagnosticarla a sim ple vista . C uando se h a lla en c r ista le s se id e n tifica por el aspecto octaédrico, y en la fra ctu ra y a g r e g a d o s, p o r el brillo grasiento y rela tiv a m en te in ten so , por el c liv a je b a s t a n te d e finido, el elevad o peso esp ecífico y la rea cció n con e l w o lfr a m io . E s m uy sin to m á tica la luz a zu l que e m ite b a jo e l e fe c to d e lo s r a y o s catódicos. E sta propiedad se u tiliz a para d escu b rir la s c h e e lita en los tajos y para determ inar a p ro x im a d a m en te su c o n te n id o e n las menas. Se funde con d ificu lta d al so p lete. S e d e sc o m p o n e e n H C l y H N 0 3, desprendiendo á cid o w olfrám ico (H 2W 0 4 *H 2 0 ) a m a rillo solu b le en am oníaco. L a d iso lu ció n e n H C l, a l h e r v ir se c o n e s ta ñ o , adquiere un herm oso color azul. Origen y y acim ien tos. L a sc h e e lita es b a s ta n te fr e c u e n te co m o m ineral hidroterm al en y a c im ie n to s d e m en a s d e d iv e r sa c o m p o sic ió n . Se registra en peq u eñ as ca n tid a d es, a v e c e s, e n la s p e g m a tita s . Sin em bargo, los y a cim ien to s m ás im p o r ta n te s so n lo s m e ta so m á ticos de contacto, donde se a so cia a los silic a to s (g r a n a te s, p ir o x e n o s, etc.), el cuarzo y , a m en u do, a su lfu ros, e n p a r tic u la r a la m o lib denita. E s frecuen te en filo n es d e w o lfr a m ita , oro, e tc . N o es del tod o esta b le en la z o n a d e o x id a c ió n . A p a r tir d e la superficie, en los filones de cuarzo se reg istra n , a v e c e s , e n lu g a r d e la scheelita cavid ades h uecas d e lix iv ia c ió n . N o o b s ta n t e , la sch eelita es b a sta n te com ú n e n la s aren as g ru esa s (e n la fr a c c ió n pesada). E n tre Iob ya cim ien to s ex tra n jero s c a b e se ñ a la r u n a se r ie d e m inas de con ta cto en los E sta d o s o c c id e n ta le s d e lo s E E .U U ., el im portan tísim o y a cim ien to d e M alaya, d o n d e la s c h e e lita s e a so c ia con frecu encia a la ca siterita e n las calizas y e s q u is to s m e ta m ó r ficos, así com o en filon es d e c u a r z o ; e n la p a r te s e p te n tr io n a l d e la isla d e T aam an ia, etc. Im portancia práctica. L as m enas de sc h e e lita , lo m ism o q u e las d e w olfram ita, sirv en de m ateria p rim a p ara la e x tr a c c ió n d e w o lfr a m io . A cerca de las aplicaciones d e d ich o m e ta l v é a s e w o lfr a m ita , en Jas p á g in a s p receden tes. W Ü IF E N IT A - P b M o 0 4. C o m p o sició n q uím ica. P b O , 6 1 ,4 % ; M o 0 3, 3 8 ,6 % . A v e c e s se o b s e r v a n m e z c la s d e CaO, CuO, M gO, W 0 3, r a ra m e n te C r 0 3 y V 2 0 5. Cristaliza en el siste m a te tr a g o n a l; c. s. p ir a m id a l L 4. Aspecto de ios crista les. E s fre c u e n te b a jo la fo rm a d e lá m in a s c u a d r a d a s ;
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F ig. 254. C ristales de w u lfen ita.
es m enos com ún como com binación de pirám ides tru n c a d a s y a g u d a s (fig. 254). Los agregados cristalinos continuos son re la tiv a m en te raros. Color. A m arillo de miel o de cera, gris, pardo, a veces n a ra n ja e incluso rojo. B aya b lan ca o de coloración m uy pálid a. Brillo a d a m a n tin o , graso en la fractu ra . N m = 2,40 y N p = 2,28. D ureza 3. Clivaje definido según {1 1 1 }. Peso específico (3,3 — 7,0. C aracteres diag n ó stico s. Se distingue h a b itu alm en te por el color a m arijjo de miel,, el aspecto taJm lar de los cristales...aLbrillo a d a m an tin o , el g ran peso específico y la paragénesis con o tro s m ineralesTde plom o de la zona de oxidación. Se fu n d e al soplete. Con carbonato sódico d a en el c a rb ó n u n régulo de plom o. Con sal de fósforo en la llam a o x id a n te d a u n v idrio v erd e am arillento, y en la reductora, v erd e oscuro (reacción con Mo). Se disuelve len tam en te en HC1 y se cubre con u n a p elícu la b lan ca de PbCl¡¡. Origen y yacim ientos. Como sal poco soluble en el a g u a , se e n c u e n tra con b a s ta n te frecuencia en las zonas de oxidación d e los y acim ien to s de plom o y zinc. E l m olibdcno p u ed e p ro c ed er de d o ble f u e n te : o bien el ácido de m olibdeno es tra íd o p o r los ag u as d e infiltració n de las rocas circundantes, o se fo rm a a raíz d e la ox idación y la concentración a cu e n ta del m olibdeno d isp erso en los sulfuros del yacim iento. L as m ás de las veces la w ulfenita se o b se rv a b a jo la fo rm a de pequeños cristales y cortezas cristalin as on las parodos d e las ca v i d ad e s de lixiviación. Se conocen asim ism o casos d e fo rm ació n de pseudom orfosis de w ulfenita en su stitu c ió n d e o tro s m ineralos de plom o de la zo n a de oxidación, on p a rtic u la r do la ce ru sita . E n e s te caso se asocia a la cerusita, la a n g lesita y la galena. No está excluida tam poco la posib ilid ad do hallarse en y ac i m ien to s hidroterm ales do b ajas te m p e ra tu ra s d e m en as do plom o y zinc. Im p o rtan cia práctica. E n caso de e x iste n c ia do c a n tid a d e s es tim ab les de dicho m ineral ju n to a o tro s m ineralos oxidado» de plom o puede serv ir de o b jeto do ex p lo tac ió n p a r a e x tra e r plom o y m olibdeno. 455
3. MOLIBDATOS Y W OLFRAM ATOS H ID R A T A D O S
Aquí describirem os b re v em en te las sales h id r a ta d a s d e h ie rro triv alen te, to d av ía poco estu d iad a s. FEltRLMOLIBDITA - F e 2 - • [M o 0 4] 3 -7 H 2 0 . C ristaliza e n el s is tem a róm bico. Se o b serva e n m a sa s fib ro sa s o e sc a m o sa s d e color amarillo de azufre. N g = 1,87 — 2,05, N m = 1,733 — 1 ,7 9 y N p = = 1 ,7 2 0 - 1,78. Dureza 2 . Clivaje m ed ia n o seg ú n { 0 0 1 }. P eso esp e cific o 4 ,5 . Se funde con facilidad. Se d isu elv e en los á cid o s y se d e sc o m p o n e b a jo el efecto de N H 4O H. E s producto d e la m o d ifica ció n d e la m o lib d e n ita . S e e n c u e n tr a en las zon as de o x id a ció n d e lo s y a c im ie n to s d e m en a s. FE R RITUN GSTITA - F e , - ■ [ W 0 4] [ 0 H ] 4 .4 H 2 0 . C ristaliza e n el sistem a h exagon al. Se o b serv a en ta b la s m ic r o scó p ica s y a g re g a d o s escam osos de color am arillo claro o am a rillo p a r d u sc o . N m = 1,80 y N p = 1,72. L as d em ás p ro p ied a d es físic a s n o s e h a n e stu d ia d o . Se d esco m p o n e en los ácid o s, d esp ren d ien d o W 0 3 d e co lo r a m a rillo . Com o p ro d u cto d e la o x id a c ió n d e la w o lfr a m ita s e r e g istr ó e n el y a cim ien to d e D eertrail en W a sh in g to n (E E .U U .) y o tr o s lu g a r e s.
CLASE 6a. FOSFATOS, ARSENATOS Y VANADATOS Consideraciones gen erales. A e s ta cla se p e r te n e c e u n n ú m e r o rela tiv a m en te grande d e esp ecies m in erales d e d iv e r s a c o m p o sic ió n . E m pero, su proporción (en p eso) e n la c o r te z a d e l g lo b o te r r e str e es rela tiv a m en te pequeña. L os am ones triv a len tes [ P 0 4]3~, [ A s 0 4]3~ y [ V 0 4]3 - p o s e e n d i m en siones rela tiv a m en te grandes, por c u y a r a z ó n lo s c o m p u e sto s anhidros m ás esta b les del tip o A X 0 4 p u ed en e sp era rse e n c o m b in a ción con grandes ca tio n es triv a len tes. E n la in tr o d u c c ió n a la d escrip ción d e la s sa les o x ig en a d a s h em o s d ich o q u e e so s c a tio n e s so n lo s io n es d e las tierras raras y d e B i. L a s c o m b in a c io n e s con ca tio n e s p eq u eñ o s, com o regla gen era l p a ra to d a s la s s a le s o x ig e n a d as típ ic a s, están rep resen tad as en m u ch a m a y o r e sc a la p o r la s s a jes h id ra ta d a s norm ales (con ca tio n es h id ra ta d os). Ijlntre los fo sfa to s d e m eta les d iv a le n te s, p ero c o n a n io n e s su p lem e n t a /io s (O H , F , O, en p a rte Cl), o co m o c o m p u e sto s á c id o s, los m á s ásta-bles so n ta m b ié n los fo rm a d o s por g ra n d es c a tio n e s (Ca, S r y , e n p a r te , P b ), m ien tra s q u e en tre lo s a r se n a to s y v a n a d a t o s s o n c a r a c te r ís tic o s lo s co m p u e sto s con c o n te n id o d e P b , c o n la p a r tic u la r id a d d e q u e el p a p e l d e a n ió n s u p le m e n ta r io co r r e sp o n d e al C l y , p o r fin , Jas sa le s d o b les d e P b o C a co n Cu, Z n, M g y , e n p a r te ,
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M n " '. E n el caso del calcio se conocen, adem ás, las sales ácid a s h i dratadas. D eb id o a ello conviene que nos d etengam os en la com p aración d e las sales dihidratadas — el fosfato y el areenato d e C a — con el su lfa to de Ca (yeso), que cristalizan en el sistem a m o n o clín ico y poseen m uchas propiedades m uy parecidas.
Yeso-CaSCV 2H¡,0 B ru sh ita-C aH P Ó ,- 2H 20 F arm aco litaC aH A s0 4-2H ¡>0...
a.
b.
c.
10,47 10,47
15,15 15,15
6,28 6,28 6,29
10,97
15,40
Dureza
P. es peci fico
98°58' 95° 15'
2 2
2 ,;u 2,25
96°36'
2 - 2 ,5
2,(54
E ste ejem plo nos m uestra una vez m ás con to d a e lo cu en c ia que el catión H 1+, de insignificantes d im ensiones, al in clu irse en la e s tructura cristalina, no in flu y e p rácticam en te en su s d im en sio n es. Los aniones [S 0 4]2- y [P O J 3 - , com o p u ed e v erse de la c o n fr o n ta ción de los d atos aducidos, poseen dim ensiones a b so lu ta m en te ig u a les, m ientras que [A sO J3 - es algo m ayor. E n co n so n a n cia co n los aniones crecen los índices de refracción en e sto s m inerales, e m p e zan do por el y e s o ; no ob stan te, es casi igu al la doble refracción de tod os ellos. L os pesos específicos corresponden to ta lm e n te a los atóm icos de los cation es en los aniones com p lejos (S6+, P 5+ y A s5+). P o r lo que se refiere a los fosfa to s y arsen atos d e p eq u eñ o s c a tion es d iv a len tes (Mg, F e" , N i, Co", Cu", Z n), se d istin g u e n , com o era d e esperar, por las sales norm ales h id ratad as con o ch o , cu atro y tres m oléculas de H 20 . L os m etales m onovalentes (N a, Li) form an, por lo co m ú n , c o m pu estos dobles con A l3+, así com o una serie de raras sales c o m p leja s hidratadas. E n tre las sales hidratadas ocup an un lu gar ap a rte, p o r su c o m p osición, las llam adas “ m icas u ran íferas” y los v a n a d a to s co m plejos. R e v iste n excep cion al interés los fen ó m en o s d e iso m o r fism o heterovalen te, registrados a m enudo en d ic h a cla se d e co m p u e sto s, en particular entre los fosfatos. Son p a r tic u la r m e n te s ig n ific a tiv o s los ejem p los de su stitu ción isom orfa de rad icales am ó n ico s. E l anión trivalen te [ P 0 4]3 - p u ed e ser s u s titu id o p or o tro s do id én tica s dim ensiones y estructu ra: el d iv a le n te [SO.,]2 - y el t e tra v a len te [S i0 4]4~. A quí pueden darse d iv e r so s c a s o s : 1. L a su stitu ció n isom orfa en la parto a m ó n ica d el c o m p u e sto so produce m anteniéndose inalterable la co m p o sició n y la carga en lo que a los cationes se refiere. E n d ich o caso, la m a g n itu d d e la c a rg a to ta l de los aniones no debe cam biar. D u r a n te la su stitu c ió n del anión trivalen te [ P 0 4]3- por el anión te tr a v a le n te [SiO !]4- en tra en la com posición del m ineral el anión d iv a le n te [SO*]2 - . S ólo
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d ándose C8 ta condición puede m an tenerse in a ltera b le la carga to ta l dt‘1 anión. Kn sem ejantes casos, la estru ctu ra crista lin a y las p r o p ie d a d e s físicas de las especies m inerales se m an tien en in a lter a b le s, c o m o es lógico. A ello puede añadirse que tam b ién en tre los c a tio n e s e s p o sible la sustitución sim u ltánea de los io n es Ca2+ p or lo s d e ig u a l magnitud N a 1+, Y , T R (m an tenién dose la co m p o sició n y la carga en la parte de los aniones). 2. La su stitución isom orfa en la parte a m ó n ica d e l c o m p u e sto puede ir acom pañada de la su stitu ció n sim u ltá n e a d e lo s io n e s en la parte de los cationes por cation es de o tra v a len cia . A sí, en la m onacita, cuya com posición es C e P 0 4, se v ien e o b ser v a n d o d e sd e h ace mucho la presencia de S i0 2, es decir, el an ió n [ S iO j4 - , en c a n tid a des considerables a veces, y al m ism o tiem p o , se m ez c la al C e3+ por vía isom orfa y en can tidad corresp on diente el c a tió n Th'1+, a veces U 4+ y Zr4+. U ltim a m en te, la in v e stig a d o ra s o v ié tic a I. D . B om em an —Starink evich ha m ostrado que, en cierta s m o n a c ita s, a la m ezcla isom orfa Ca2+ la a com p añ a la e n tr a d a d e l a n ió n d iv a lente [S 0 4]2- en la com posición de la p arte a m ó n ica. A sí, la fó rm u la quím ica general de estas varied ades de m o n a c ita d eb e escrib irse del m odo sigu ien te: (Ce, T h, Ca) [ P 0 4, S i0 4, S 0 4]. H a y q u e d ecir que en los casos de isom orfism o h etero v a len te no es o b lig a to r io que coincidan exacta m en te las correlaciones c u a n tita tiv a s d e lo s io n es en las partes catiónica y aniónica de los d istin to s c o m p u e sto s. E s im portante q u e : 1 ) sean iguales las cargas to ta le s p o s itiv a s y n e g a t iv a s ; 2 ) sean iguales o casi igu ales las d im en sion es d e lo s io n e s su stitu y en tes, y 3) se m an tenga el núm ero to ta l d e c a tio n e s y a n io n es en la su stitución (excep to los casos en que en el n ú m ero d e c a tio n e s entra el protón H 1+). No vam os a detenernos en la d escripción gen eral d e la s p r o p ie dades físicas de los num erosos m inerales d e e s ta clase. D ic h a s p r o p ie dades varían en u n intervalo m uy grande. E s m á s c o n v e n ie n te dar la descripción al exam inar cada grupo m ineral co n creto . P or lo que se refiere a las condiciones de fo rm ación d e lo s m in e rales de esta clase cabe decir que la m ayoría ab ru m ad ora d e ellos, sobre to d o los com puestos hidratados, gu arda relación c o n lo s p ro cesos exógen os de la m ineralogénesis (en las zo n as de o x id a c ió n de lo s y a cim ien to s y los d ep ósitos sed im en tarios). P e r te n e c e n a lo s m inerales en dógenos casi ex clu siv a m en te los fo sfa to s, c o n la p a r ti cu la rid a d d e q ue la m ayoría se form a en las fa se s fin a les d e lo s p r o c eso s m a g m á tico s, prin cipalm en te en las p e g m a tita s, a v e c e s en Job filo n e s hidroterm ales. E n cu an to a los a p a tito s (fo sfa to d e c a l cio] s e refiere, se con ocen asim ism o y a cim ien to s m a g m á tic o s (en tre s ie n ita s n efelín ica s). D a d a la a m p litu d con que está n rep resen tad os e n tr e la s sa les d e d ic h a c la s e Jos c o m p u e sto s anhidros com o h id ra ta d o s, to d o s lo s m i
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nerales que figuran aquí se dividen (a diferencia de los sulfatos) en d os grandes grupos: 1 ) fosfatos, arsenatos y vanadatos anhidros; 2 ) fosfatos, arsenatos y vanadatos liidratados. F O S F A T O S , A K SK TÍA TO S Y V A N A D A T O S A M U D ltO S
Los com puestos anhidros de dicha clase están rep resen tad o s en la n atu ra leza por un gran-núm ero de m inerales. A dem ás de las s a les norm ales de ortoácidos, se conocen raros re p resen ta n te s d e s a les ácidas. Mucho m ás num erosas son las sales básicas. 1. (jiKUÍ’O D E LA M O N A C I T A
MONACITA — (Ce, L a . . .) P 0 4. “ M onaidzen” en griego quiere decir e sta r solo, sohtario. Suele encontrarse en cristales sueltos. Composición quím ica. El contenido de óxidos de tie rra s ra ras (principalm ente Ce y La) llega al 50 —6 8 % ; como m ezcla isomorfa, se o b serva Y 20 3 (hasta el 5% ). El contenido de P 20 5 suele oscilar e n tre el 2 2 y el 31,5% . Son tam bién frecuentes b ajo la fo rm a de mezclas isom orfas T h 0 2 (hasta el 5 —1 0 % , en algunos casos h a s ta el 28% ), raras veces se registra ZrO¡> (hasta el 7% ) y con ellos SiO» (h asta el 6 %), a veces CaO y S 0 3. Así, desde el punto de v ista cristaloquim ico, vem os aq u í u n no tab le ejem plo de isomorfismo heterovalentc. L a fórm ula q uím ica de sem ejantes variedades de m onacita debe ser: (Ce, L a, Th, Ca) [P 0 4, S i0 4, S 0 4]. E n cantidades m uy pequeñas contieno tam b ién MgO, MnO, PbO , F e 20 3, A120 3 y H 20 . Cristaliza en el sistem a m onoclínico; c. s. p rism ática L*PC. G.e. P 2 1 /w(C|A). a0 = 6 , 7 9 ; b0 = 7,04; c0 = 6,74; 0 = 104°24', E l a s pecto de los cristales suele ser ta b u la r sogún {100} (fig. 255), m enos frecuente prism ático, isom étrico y piram idal. L as ío rm as com unes so n : pinacoides {1 0 0 }, {0 1 0 }, {1 0 1 }, prism as {1 1 0 }, {0 1 1 }, etc. Son frecuentes las caras estriadas. Maclas según ( 1 0 0 ) y (0 0 1 ). Suelo en co n trarse en pequeños cristales. P ese a ello, el peso do los más g randes ha llegado a varios kilos. Color pardo am arillento, m arrón, rojo, ra ras veces verde, llrillo v itreo intenso, graso. N g = 1,837, N m = 1 ,7 8 7 y N p — 1,785. D ureza 5 —5,5. Clivaje a veces bueno según {0 0 1 }. l’cso específico 4,9 —5,5. O tras propiedades. Suele ser rad iactiv a (presencia do ThO¡¡). Caracteres diagnósticos. En las p e g m atitas y los granitos se reconoce hab itu alm o n te p o r las Fig. 255. Cristal tabulando monacita.
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características form as ta b u lares de cristales opacos d e co lo r a m a rillo oscuro o pard o rojizo. Apenas se funde al soplete. E l polvo d e m o n a c ita h u m e d e c id o con H jS 0 4 d a a la llam a u n color verde. Se d isu elv e d ifíc ilm e n te en HCl, desprendiendo un p recip itad o blanco. C on b ó ra x f o r m a v id rio am arillo o rojo am arillento cuando se ca lie n ta , e in co lo ro al e n friarse. Origen y yacim ientos. Suele en c o n trarse e n tre peg m a tita s, a v e ces en tre granitos y gneis en paragénesis con fe ld e sp a to s , circón (ZnSi04), en algunos casos con la m a g n e tita , la ilm e n ita y o tro s minerales. No o b stan te, se conocen casos de h a lla rse e n tr e v e ta s de dolom itas de origen hid ro term al asociada a la m a g n e tita . En el proceso de la destrucción de y a c im ie n to s p rim a rio s , la m onacita, como m ineral quím icam ente estab le , p a s a a los a lu v io nes (m arítim os y fluviales). E n tre los criaderos de m o n acita cabe se ñ a la r las p e g m a tita s d e Madagascar (en A nkazoba y en el m o n te V o lh a m b o h itra ), d o n d e se en cu en tran cristales de m uy g ra n d es d im en sio n es, así com o los grandes depósitos fluviales y m arítim o s del B r a s il (M inas G erais), donde se beneficia en gran escala. Im p o rtan cia p ráctica. T iene in te ré s in d u s tria l co m o fu e n te de tierras raras y de torio. Se e x tra e casi e x c lu siv a m e n te e n los a lu v io nes m ediante el lav ado, donde, debido a su g ra n p eso específico, se acum ula en la fracción pesada. E l empleo de las tierra s ra ras, p rin c ip a lm e n te d el cerio, es m u y diverso. E n la a c tu a lid a d se em p lean m ás q u e n a d a e n la s a le a c io nes pirofóricas y carbones de cerio p a r a las lá m p a ra s d e arc o d e los reflectores. Tienen, asim ism o, aplicación en la fa b ric a c ió n d e v i drios especiales que d ejan p a sa r los ray o s lum inosos, p e ro re fle ja n los u ltrav io leta y u n a gran p a r te de los té rm ic o s; en la p ro d u c c ió n de resistentes aleaciones ligeras (cerio con m agnesio, alu m in io , e tc .); como catalizadores en las d istin ta s ra m a s d e la in d u s tr ia q u ím ic a , así como en calidad de colorantes, etc. XENOTIMO — Y P 0 4. Del griego “ x en o s” , a je n o , y “ t i m i ” , honra. Composición quím ica. E l contenido de Y 20 3, te ó ric a m e n te , pued e llegar al 63,1% . Suele co n ten er tie rra s ra ra s en p e q u e ñ a s porciones (E r, Ce, etc.), a veceB T h 0 2, ÜO¡¡ (h a s ta el 5 % ), Z r 0 2 (h a sta el 3% ), SnO z, S i0 2 (h a sta el 9% ), etc. L a v a r ie d a d d e n o m i n a d a hu88alcila contiene S 0 3 (h a sta el 6 % ) y , p ro b a b le m e n te , CaO. C ristaliza en el sistem a te tra g o n a l; c. s. d ite tra g o n a l-b ip ira w id a l L 44 L 55PC. E l aspecto de los cristales. Se e n c u e n tra en c rista le s d e a s p e c to p rism ático , parecidos a los cristales d e c a s ite rita y c ir cón, a s í co m o en m asas continuas. P o r su e s tr u c tu r a c r is ta lin a es afín al g ru p o del ru tilo . Los cristales suelen p re s e n ta r la c o m b in a ción {110}, {010} y {011}. L as o tra s fo rm as son m en o s fre c u e n te s.
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Color pardo am arillento, rojo, gris. Raya p ard a clara o rojiza. Brillo vitreo , céreo o graso. N g = 1,815 y N i» = 1,720. D ureza 4 —5. F ra c tu ra irregular. Frágil. Se observa clivaje bueno según {10 0 }. Peso específico 4 ,4 5 -4 ,5 9 . O tras propiedades. Suele ser radiactivo. Caracteres diagnósticos. Se distingue fácilm ente del circón del ru tilo y de la casiterita, parecidos a él. por su inferior d u re z a y por las propiedades ópticas en las secciones delgadas. No se funde al soplete. E n los ácidos com unes no se disuelve. H um edecido en H 2S 0 4 d a a la llam a un color verde azulenco. Origen y yacim ientos. Se encuentra en tre granitos y p e g m a tita s en fo rm a de pequeños cristales dispersos, con frecuencia asociado al circón, con el cual form a, a veces, concreciones, al a p a tito . la o rtita , la m onacita, etc. Como com puesto relativam ente estable, el xonotim o. al d es tru irse el criadero, se p asa al aluvión. Los yacim ientos m ás famosos de p eg m atitas y aluviones ricos en xenotim o se hallan en el ^Brasil (Minas Gerais), on N oruega (H ittero cerca de Arendal, K ragero en T elem ark), Suecia (Itte rb i), etc. 2. GRUPO D EL APATITO E l grupo del a p a tito está representado por los com puestos del tip o A 2[XO.i]3Z donde el papel de cationes correspondo a C a3+, P b 2+ y en v arias mezclas isom orfas, a veces T R 3 + , Ya + , M n2+ y Sr2+, y en calidad de aniones suplem entarios figuran l1'1 - , C l1 -, [O H ]1 -, O2- y [C 0 3]2 -. U n a p artic u la rid ad notable de este grupo consisto tam b ién en que el anión com plejo [P 0 4]3- puedo ser su stitu id o p arcialm en te p o r el anión [SiO,,]4- m ás débil, pero com binado con ol anión [SO„]2- m ás fu erte (si no se produce ningún cam bio do valencias en los cationes). FLUOR- y CLORO APATITO - Ca 5[ P 0 4]aF y Cas[P O ,| 3Cl. Del griego “a p a ta o ”, engaño. A ntiguam ente so lo to m a b a erró n ea m ente p or otros mineralos de aspocto prism ático o bacilar (berilo, diópsido, tu rm alina, ete.). Composición quím ica. F lu o ra p a tito : CaO, 5 5 ,5 % ; PjO j, 42,3% ; F , 3,8% . C loroapatito: CaO, 53,8% ; P 20 5, 4 1 % ; Ol, 0 ,8 % . A bunda m ás el fluorapatito. Con frecuencia, a la p ar con K se registran, a u n q u e en cantidades insignificantes, Cl, O H y C 0 3 (uarlionatoap atito ). Como mezclas isom orfas do CaO se o (inervan a voces, Na¡¡0, tiorra*. raras, principalm ente Ce 20 3 (h a sta el 5% ), MgO (h a sta unos cuantos por ciento); se reg istran en proporciones m íni m as F e 20 3, AI.j03, etc. 401
Fig. 256. P ro y ecció n d e la e s tr u c tu r a c ris ta lin a d e l a p a ti to a lo la r g o d e l e je c. A la izquierda: vista general de la estructura en el plano. A la derecha: sector hexagonal a lo largo de las lineas divisorias claras (en la fig. izquierda) con un anión de flúor en el centro. La parte negra representa tetraedros P 0 4” ; la parte sombreada horizontalmente y en dos direcciones cruzadas, las columnas de la compleja estructura de prismas trigonales con cationes Ca- •; los triángulos sombreados con rayas inclinadas representan prismas sim ples con cationes C a ''.
C ristaliza en el sistem a h e x a g o n a l; c. a. b ip ira m id a l L aP C . G .e. Cl6 3 /m(C,| A). F lu o r a p a tito : a0 = 9,36; cQ = 6 , 8 8 . C lo r o a p a tito : o 0 = 9,52; c0 = 6,85. E s tru c tu ra cristalin a. L a c é lu la e le m e n ta l en proyección sobre el plano (0001) tie n e fo rm a d e ro m b o (fig. 256), en cuyos vértices se disponen los iones d e flú o r. L o s io n es d e calcio, según N. Belov, se hallan en el in te rio r d e p rism a s trig o n a le s fo r m ados en colum nas a lo largo del eje c (fig. 257). L a s c o lu m n a s son de doble índole: u nas poseen u n a e s tru c tu r a m ás c o m p le ja y co n s ta n de tres prism as en la ca,pa en cu estió n , c a m b ia n d o su o rie n tació n en to rn o del eje senario en ca d a ca p a, m e rc e d a lo c u a l to d a la e stru c tu ra adquiere u n aspecto h ex a g o n al (v. fig. 256 a la de-
Fig. 257. Estructura del apatito' en proyección axonoraétrica. Los aniones de flúor se concentran en los ejes senarios helicoidales, en torno de los cuales »e disponen prism as trigonales de calcio.
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Fig. 258. C ristales de a p a tito : M {1010}, P {0001}, {1011}, £ {1121}, n {2131}. E sta últim a form a señala la ausencia de planos verticales de sim etría.
re c h a ); o tras son sencillas y están representadas por prism as (triédricas (v. fig. 256). Todas estas colum nas están unidas p o r te traed ro s de PO, que alternan con octaedros vacíos en dirección v er tical. Los aniones de flúor se disponen en el centro de dos capas de prism as trigonales. P o r lo que se refiere al ca rb o n ato -a p atito , según la opinión de N. Belov, en dicho caso se observa lina su s ti tu ción parcial del radical [ P 0 4] por el [C 0 3F], a lo que se debe el m ayor contenido de flúor en dicha variedad de ap a tito . Aspecto de los cristales. El ap a tito suele encontrarse en c ris ta les bien desarrollados, en las cavidades, bajo la form a de prism as hexagonales o agujas, raras veces bajo form as colum nares co rtas o tab u lares (fig. 258). E n tre las caras, las m ás com unes son el p rism a {1 0 1 0 }, el pinacoide {0 0 0 1 }, las bipirám ides {1 0 1 1 }, {1 1 2 1 }, etc. L as caras de los prism as suelen p re sen tar estriad o v ertical. Se encu en tran , asim ismo, cristales hexagonales tu b u lare s (huecos) de a p a tito en ciertos yacim ientos hidroterm ales de m ineral de hierro y en p eg m atitas. Agregados. E s com ún b ajo la fo rm a de m usas granulares, com pactas, m icrocristalinas, a veces con v e ta s tra n s versales, y m asas terrosas. E n las rocas sed im en tarias son m uy com unes las aglomeraciones de concreciones de a p a tito con n u m e rosas inclusiones de granos de otros m inerales (cuarzo, glauconita, calcita, etc.). D ichas aglom eraciones llevan el nom bre com ún de fosforitas. Se en cuentran tam bién pseudom orfosis en su stitu c ió n a huesos de anim ales y restos de p lantas, a m enudo conservando to dos los detalles de Ja estru ctu ra, advertibles al m icroscopio. Color. Incoloro (transparente), blanco, con m ás frecuencia de verde pálido a verde esm eralda, azul, am arillo, pardo, violeta. Brillo vitreo, graso en la superficie de la fra c tu ra . E l fluoraput ito p u ro poseo: N m = 1,633 y N p = 1,629. D ureza 5. Frágil. F ra c tu ra irregular, a veces concoidea. Clivaje im perfecto según {0 0 0 1 }. Peso especifico 3,18 —3,21. Caracteres diagnósticos. Es carac te rístic o de los erial ales de a p a tito el aspecto prism ático hexagonal. Se distingue »lel berilo y del aguam arina, parecidos a él, por su d u re z a interior.
S e fu n d e co n d ific u lta d al so p le te , in c lu so e n f r a g m e n t o s d e l gad os. E l p o lv o h u m ed ecid o con H 2S 0 4 d a a la lla m a u n c o lo r v e r d e azu len co. S e d isu e lv e en H N 0 3, HC1 y H 2S 0 4. S u d is o lu c ió n e n ác ido nítrico con m o lib d a to a m ó n ico d a u n a r e a c c ió n c o n e l fó s fo r o . Origen y yacimientos. C om o u n o d e lo s m in e r a le s m a g m á tic o s tardíos se p resen ta b a jo la fo rm a d e g ra n o s m ic r o s c ó p ic o s e n m u ch a s r o c a s eru p tiv a s en tre rocas alca lin a s (s ie n ita s n e fe lín ic a s ). A v e ces se en cu en tra b ajo la fo rm a d e m a sa s g r a n u la r e s c o n t in u a s a s o ciado a silica to s (n efelin a s, e sfe n o s, a v e c e s c ir c ó n , v e s u b ia n o , e t c .) . Tal es, por ejem p lo, el fa m o so y a c im ie n to d e J ib in o g o r s k , e n la península de K ola. Se encu en tra en crista les b a cila res o p r is m á tic o s b a s t a n t e g r a n des en m uchas pegm atitas d e roca s e r u p tiv a s a c id a s y a lc a lin a s . E s fam oso por sus crista les el y a c im ie n to d e S liu d ia n s k (c e r c a d e l lago B aikal). A v e c e s se o b se r v a e n fo r m a c io n e s m e ta so m á tic a s de contacto en p arag én esis con d is tin to s m in e r a les. T am bién se reg istra e n c ie r to s filo n e s d e o r ig e n h id ro term a l, com o c o n co m ita n te d e la c a site r ita , la f lu o r ita , e tc . E n f ilo n e s d e tip o a lp in o se o b serv a n cr ista le s d e a p a tito c o lu m n a r e s c o r to s e in clu so planos. En los procesos d e m eteorización d e la s c a liz a s e n r iq u e c id a s co n fósforo, en capas cá rstica s y c a v id a d e s r e s u lta n te s d e l a lix iv ia c ió n se form an aglom eracion es d e fo sfo r ita s p a r d a s q u e , c o m o la s á g a tas, p oseen u n a estru ctu ra z o n a l c o n c é n tr ic a .
N um erosos y ac im ien to s im p o rta n te s d e fo s fa to s d e c a lc io se form an en las rocas sedim entarias m a rítim a s , s ig u ie n d o u n a c o m p leja v ía b io q u ím ica y coincidiendo con d e te r m in a d o s h o riz o n te s estratigráficos. L as fo sfo ritas e s tá n r e p re s e n ta d o s p o r c o n c re c io n e s o nodulos (v. fig. 43) d e las fo rm a s m á s d is tin ta s , c o n m e n o s f r e cuencia com o m asas co n tin u as e n tre a re n a s a rc illo sa s o g la u e o n ític a s y areniscas. Cabe m encionar ta m b ié n la fo rm a ció n d e fo s fo rita s a c u e n ta d e los excrem entos de las aves m a rin a s q u e a n id a n e n lo s p e ñ a s c o s d el lito ral form ados p o r rocas calizas o d e o t r a ín d o le , p e r o c o n te niendo calcio. E n territo rio u cran ian o se h a lla n v a rio s c ria d e ro s i m p o r ta n te s d e fosforita. N om brarem os el y a c im ie n to d e l a d e p re s ió n d e l S u r d e R u sia, re p resen ta d a p o r u n h o rizo n te fo sfo ritífe ro q u e s a le a los sed im en to s cretáceos superiores y se o b s e rv a c o n in te r m ite n c ia s en un á re a en o rm e desde P odolie (U c ran ia O c cid en tal) h a s t a la s o rilla s d el V olga (R egión de S a rá to v ); en el N o rte , la f r o n te r a d e la z o n a p a s a p o r la R eg ió n d e R u r s k ; e n el S ur, p o r el e x tre m o m e rid io n a l d e Ja c u e n c a del D onets. L a fo sfo rita es m u y a r e n o s a y se h a lla b a jo Ja fo r m a d e nódulos o e s tra to s d e po co e sp e so r. O tro y a c i m ie n to m u y im p o rta n te d e m asas e s tra tific a d a s c o n tin u a s d e fo sfo r i t a d e a l t a c a lid a d h a sido d esc u b ie rto h ac e r e la tiv a m e n te p o co tie m p o e n los m o n te s d e K a r a -T a u (R eg ió n d e l S u r d e K a z a js tá n ) 464
F ig . 259. C ristal de p iro m o rfita:
c {0001}, M {1010}, y {2021}, ®{10Tl}, S{1121).
e n tre sedim entos paleozoicos inferiores. Las m asas fosforí ticas continuas de distintos m a ti ces oscuros poseen, en algunos lugares, una es tru c tu ra oolítica. E ntre los yacim ientos extranjeros más im portan tes señalarem os los estratificados de edad perm iana de los Estados occidentales de E E .U U . (Idalio, W yom ing, U tah, M ontana) y los yacim ientos localizados entre sed im en tos terciarios inferiores a lo largo del litoral de Argelia, T ú n ez y Marruecos.
Im portancia práctica. L a principal aplicación del a p a tito (h asta el 90% ) y las fosforitas es la fabricación de fertilizantes (distintas clases de superfosfatos y term ofosfatos). Los ap a tito s se em plean tam b ién p a ra ex tra er ácido fosfórico y d istin tas sales, así como el fósforo, em pleado principalm ente en la in d u stria de cerillaa. D e los ap a tito s ricos en flúor se extrae, adem ás, ácido fluorosilícico, m uy im p o rtan te p a ra varias ram as de la industria. E n la in d u stria cerám ica, el ap a tito se usa p a ra fabricar u n a porcelana m uy re sisten te. PIROM ORFITA - P b 5[PO<]sCl. En griego “ p iro s” significa fuego, “ m o rfe” — form a. Composición quím ica. P bO , 82,0% ; P 20 s, 15,4% ; Cl, 2 ,6 % . E n ciertos casos se reg istra CaO (h asta el 8 —9% ), así com o As 2Os (h a sta el 4% ). A veces se observa u n a m ezclado crom o (por lo visto , b ajo la form a de CrOs) que la tiñ e de rojo vivo, ra ra s veces se o b serv a V¡¡05. Cristaliza en el sistem a hexagont ¡: c. s. bip iram id al L nPC . L a e s tru c tu ra cristalina es análoga a la 'ut' posee el a p a tito (véase pág in as anteriores). Aspecto de los crista.óí; Suele e n c o n tra rse en cristales prism áticos o colum nares (fig. 259). So ob serv an form as aciculares y de barril. Son frecuentes concrecionen paralólas de cristales. Agregados. Adem ás de las d ru sas de cristales pcquoños se observan con frecuencia form aciones cristalin as arriñ o n ad as y esféricas. Color. D istintos m atices del color v erde, am arillo y pardo. Monos frecuentes son las variedades te ñ id a s por el crom o de rojo vivo o am arillo an aranjado. En m uchos casos la coloración tiene ca rác te r zonal. L a ray a es blanca, a veces am arillen ta. E l brillo os a d am an tin o , graso. N m = 2,050 y N p = 2,042. D ureza 3,5 —4,0. F rágil. Clivaje p rá c tic a m e n te no tiene, i ’eso específico 6,7 —7,1. E n las variedades ricas en calcio b aja h asta 5,9. 30 -
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Caracteres diagnósticos. Los cristales de p iro m o rfita se d is tin guen del ap atito p or el peso específico y el brillo a d a m a n tin o . D e la m im etesita y la v an ad in ita no se distin g u e sin reacciones quím icas. Al soplete se funde fácilm ente y d a u n a b o lita o b o tó n q u e se descristaliza pronto al enfriarse y fo rm a algo asi com o u n poliedro. Con carbonato sódico d a u n régulo de plom o. E n c a rb ó n fo rm a u n a eflorescencia am arilla de P bC l2. Se disuelve en H N 0 3 y en K O H (si no contiene cal). Origen y yacim ientos. L a p iro m o rfita es u n m in e ra l casi e x c lu sivam ente de origen exógeno, form ándose en las zo n a s d e o x id ació n de los yacim ientos de sulfuros d e plom o o de plo m o y z in c (b a jo la forma de drusas de pequeños cristales y co rtezas c rista lin a s en las cavidades de lixiviación). L a fu e n te de ácido fosfórico reside, p o r lo visto, en las aguas de superficie, las cuales e jercen efecto so b re los minerales de plomo. Son frecuentes pseudom orfosis d e p iro m o rfita e n s u s titu c ió n a la cerusita y la galena. Se conocen casos d e fen ó m en o s in v erso s, es decir, su stitu ció n de p iro m o rfita p o r la g a le n a d e sd e la p a r te periférica de los cristales en u n as condiciones m u y especiales. Se han registrado, asim ism o, pseudom orfosis d e v a n a d in ita , vauq u elin ita, w ulfenita, calam ina, c a lc e d o n ia y c a lc ita p o r p iro m orfita. Como m ineral endógeno se h a observado en cierto s filo n es h id ro term ales de b ajas tem p eratu ras. L a pirom orfita como co n co m itan te se e n c u e n tra co n fre c u e n c ia en las zonas de oxidación d e m uchos y acim ien to s. E n territo rio soviético se o b serv a en la z o n a d e o x id a c ió n del yacim iento de oro de Beriózovsk, e n los U ra les (a la p a r c o n la crocoíta). L a piro m o rfita con p equeñas m ezclas d e A s 20 5 e n h erm o so s cristales se h a registrado en los y acim ien to s d e S h ilk a y Z eren tu i (al este del E aikal), así como en K yzyl-E sp e (K a z a js tá n ) y e n o tro s lugares. Im portancia práctica. A la p a r con los d em ás m in e ra le s d e la zona de oxidación, la p iro m o rfita re v iste interéB com o fu e n te d e plomo. E s m uy ra ra en grandes cantidades. MIMETESITA — P b 6[A s0 4]3Cl. E l n o m b re p ro c e d e del griego “ m im etes” im itad o r. Se a lu d e a la se m e ja n z a a la pirom orfita. Composición quím ica. P b O , h a s ta el 7 4 ,9 % ; A 82Oj, h a sta el 2 3 ,2 % ; Cl, h a s ta el 2 ,4 % . Son frecuentes las m ezclas iso m o rfas d e P 20 5, Sb 20 5, así como CaO h a s ta el 1 0 —1 4 % , y r a r a s veces B aO y C r0 3.
Fig. 260. Cristal de mimetesita. 466
Cristaliza en el sistema hexagonal; c. s. bipiram idal L*PC. Aspecto de los cristales. P or lo común, se encuentra bajo form as prism áticas (fig. 260), con frecuencia aciculares. Se conocen cris tales en form a de barriles, tablas y bipirámides. Agregados. E n las cavidades se observan bajo la form a de drusas y rosetas de pe queños cristales, cortezas, con menos frecuencia en concreciones y m asas terrosas continuas. Color. Las variedades puras son transparentes e incoloras. Las m ás de las veces presenta color amarillo melado, pardo o verde. B aya blanca. Brillo adam antino, graso. N m = 2,135 y N p = 2 , 1 2 0 . Dureza 3,5. Frágil. F ractu ra concoidea, irregular. Clivaje no tie ne, prácticam ente. Peso específico 7,19 —7,25. Caracteres diagnósticos. Sólo se distingue con seguridad de la pirom orfita y de la vanadinita m ediante reacciones quím icas. Al soplete en carbón se funde con m ás dificultad que la piro m o rfita y, al separar los vapores de arsénico en proceso de oxida ción, con olor a ajo, da un régulo de plomo. Se disuelve en H jS 0 4 y HC1, desprendiendo P b S 0 4 y PbCl 2 bajo la form a de precipitado poco soluble. Origen y yacim ientos. Lo mismo que la p irom orfita se en cu en tra en las zonas de oxidación de los yacim ientos de sulfuros de plom o y zinc, pero es mucho menos frecuente. Las fuentes de arsénico son, probablem ente, los arseniuros que se oxidan, los sulfoarseniuros y sulfoarsenitos, en particu lar el mispíquel y las tetraed rito s, obser vadas bajo la form a de im purezas en las m enas prim arias del plom o. E n las publicaciones se ha descrito tam bién un caso de lorniación de m im etesita endógena en el yacim iento hidrotermal d e b ajas tem p eratu ras de Leales, en la provincia de Sica-Sica (Bolivia), en v etas con cuarzo, calcedonia, calcita, etc. E n la URSS se ha registrado en form aciones arriñ o n ad as y cristales en varios yacim ientos de m enas de plom o y zinc del T ransbaikal O riental (distrito de Nerchinslc): en T riojsviatitelsk, Spassk, K lichkinsk, K adainsk, así como en K yzyl-E spe (K a zajstán ) y otros lugares. E n tre los yacim ientos extranjeros hay que m encionar el de T sum eb cerca de O tavi (Africa SudoccidentaJ), donde se han en contrado grandes cristales m agníficam ente desarrollados, C hihua h u a (México) y Tintic en U tah (E E .U U .). VANADINITA — P b 6[V 0 4]sCl. El nom bre se debe al contenido de vanadio, elem ento de gran valor. Composición química. PbO , 78,3% ; V 20 s, 19,3% ; Cl, 2,4% . Se registran, av eces, cantidades insignificantes de P 20 5, As 20 5, ote. Cristaliza en el sistem a hexagonal; c. s. bipiram idal L 6PC. Aspecto de los cristales. Los cristales suelen ser pequeños, de as pecto prism ático (fig. 261) o acicular. Son frecuentes los oristales bajo la form a de prism as huecos o estrech as bipirám ides que cons30*
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Fig. 261. Cristal ■de v an ad in ita.
F ig . 262. C o ncreció n d e c rista le s im p e rfe c to s d e v a n a d in ita .
titu y e n cepillos cristalinos en las cav id ad es, así com o d ru s a s p a r a lelas de cristales p rism áticos (fig. 262), q u e ta m b ié n se o b s e rv a n en la pirom orfita. Se e n c u e n tra en agregados a rriñ o n a d o s con e s tru c tu r a rad ial y fibrosa. Color am arillo, p ard o , a veces ro jo . R a y a b la n c a o a m a rilla pálida. Brillo ad a m a n tin o , graso. N m = 2,354 y N p — 2,299. D ureza 3,0. F rágil. F ra c tu r a irre g u la r. C livaje n o se o b se rv a . Peso específico 6 ,6 6 —7,10. Caracteres diagnósticos. L a v a n a d in ita es m en o s d u r a q u e la pirom orfita y la m im etesita. L a id en tificac ió n m ás e x a c ta se lo g ra, a pesar de todo, con a y u d a del so p lete y d e reaccio n es q u ím ic as. Al soplete en carb ó n d ec rep ita, se fu n d e co n fa c ilid a d y se tra n sfo rm a en u n a m asa n egra y b rilla n te , la cu a l d a u n ré g u lo de plom o en la llam a re d u cto ra. E l carb ó n se cu b re co n u n a e flo re s cencia am arilla de PbC l2. E l v idrio d e sal d e fósforo es a m a rillo rojizo en estad o caliente en la llam a re d u c to ra , al e n fria rs e a d q u iere u n color v erde p u ro (reacción con el v a n a d io ). L a d iso lu ció n d e l polvo del m ineral en u n a g o ta d e H N ’0 3 d ilu id o fo rm a , d esp u é s d e la evaporación to ta l, u n residuo rojo oscuro (los d e m á s m in era le s d e este grupo d ejan residuos blancos o grises). Origen y yacim ientos. Lo m ism o que la p iro m o rfita y la m im e te s ita , se fo rm a en las zonas de oxid ació n d e los y a c im ie n to s d e su lfu ro s d e plom o y zinc, que se d isp o n en p re fe re n te m e n te e n tre ro c a s ca rb o n atad a s. Se h an re g istrad o seu dom orfosis e n s u s titu c ió n a, la p iro m o rfita. E n el y acim ien to de Suleiman — Say (R egión del S u r do K a z a js tá n ) , la v a n a d in ita se h a en c o n trad o en c a n tid a d e s c o n sid e ra b le s e n c ris ta le s b ien d esarrollados, así com o b a jo la fo rm a d e m asas te rr o s a s y p o ro sa s y cortezas que re v iste n re sto s d e g a le n a m icrog r a n u la r no o x id a d a . E n tre las m inas e x tra n je ra s se ñ a la re m o s la de B rocken-H ill (R o d esia del N orte) y Lamentos e n C h ih u a h u a 46 8
(México), que revisten interés debido a que la van ad in ita, la decloisita y la wulfenita han constituido aglomeraciones en las capas inferiores de la zona de oxidación. Im portancia práctica. En el caso de considerables aglom eracio nes, las m enas ricas en vanadinita revisten interés como fuente de vanadio. Resum en. Según se infiere de la descripción, los m inerales del grupo exam inado, adem ás de las propiedades com unes, poseen rasgos peculiares sensibles que dependen de la composición quí m ica de los compuestos en cuestión. Confrontemos las p artic u la ri dades principales de los m inerales más im portantes (tabla 1 2 ). TABLA 12 PR O PIED A D ES PRIN CIPA LES DE LOS M INERALES MAS IM PO RTA N TES D EL GRUPO DEL APATITO
Mineral
F lu o ra p a tito Ca6[ P 0 4]8F P iro m o rfitaP b 5[ P 0 4]3Cl M im etesita P b 5[A s04]3Cl V anadinitaP b 6[V 0 4]aCl
Peso especi fico
3,2
Dureza
5
Coeficiente de refracción
Brillo
Nm
Np
1,633
1,629
v itre o
-
6,9
3 ,5 - 4
2,050
2,042
ada m a n ti no
7,2
3,5
2,135
2,120
idom
7,0
3,0
2,354
2,299
idom
Al confrontar las propiedades de la pirom orlita, la m im etesita y la v a n a d in ita se ve claram ente que conform e se v a su stitu y en d o consecuentem ente en el anión com plejo X 0 4P p o r As y V, la d u re za del m ineral v a bajando, m ientras que los coeficientes de refracción aum entan. Las diferencias de peso específico son insig n ificantes debido a que en todos ellos pred o m in a el contenido de m etal pesado — el plom o-respecto a los dem ás elem entos. Son perfectam ente naturales las grandes diferencias e n tre las propiedades del a p a tito y las que poseen los m inerales que acab a mos de describir. 3. GltUI’O l i li LA AMBLIG ON IT A -T ltlP L lT A AMBLIG0N1TA — L iA l[P 0 4jF . C ristaliza en el sistem a triclínico. Se encuentra, a veces, en grandes cristales m al desarrollados. E s de color blanco con m atices verdusco, azulado, am arillento, etc. Translúcido. Brillo vitreo, an a carad o en los planos de clivaje. 4
D ureza 6 . Frágil. Clivaje el m ás perfecto es según {0 0 1 }. P eso espe cífico 2 ,9 8 -3 ,1 5 . Se funde fácilm ente al soplete, inflándose. L a lla m a se tiñ e de rojo (debido a la presencia de litio). Con polvo d e m ag n esio d a u n a reacción con el fósforo. Se disuelve en H 2S 0 4. Se en cu en tra en filones pegm atíticos aso ciad a a o tro s m inerales que contienen litio en E x tre m a d u ra (E sp añ a), H e b ró n e n el E s ta d o Maine (E E .U U .), etc. LITIOFILITA - Li(M n, F e )P 0 4. Se e n c u e n tra ra ra s veces. Cristaliza en el sistem a róm bico. E l color es ro s a p álid o , am arillo , rojo pardo, azul. L a ra y a es b lan ca o d e coloración cla ra . E l brillo es vitreo. D ureza 4,5 —5. Clivaje bueno según {0 0 1 } y m en o s p e r fecto según {010}. Peso específico 3,5. Se funde fácilm ente al soplete, d an d o a la lla m a u n co lo r rojo. Se disuelve en los ácidos. D a reacción con Mn, F e y P . Se h a observado en p eg m a tita s con cuarzo, berilo y m in era le s de litio en B renchville del E sta d o d e C o n n ecticu t ( E E .U U .), etc. Se m odifica en las zonas de oxidación. T R IPLITA — (Mn, F e) 2[ P 0 4]F . C ontiene Ca y Mg com o m ezcla isom orfa. C ristaliza en el siste m a m onoclínico. Se e n c u e n tr a en m asas co n tinuas. E l color es p a rd o o ro sa. D u re z a 4 — 5. C livaje poco m anifiesto. Peso específico 3,44 —3,87. Se fu n d e con facilidad al soplete, d a n d o u n b o tó n n eg ro m a g nético ; con b ó rax a la llam a o x id a n te d a u n v id rio v io le ta (M n). Con polvo de m agnesio reacciona al fósforo. E s so lu b le e n H C l. Se en cu en tra en v etas p e g m atíticas aso c ia d a al c u a rz o , berilo, a p a tito , la flu o rita, etc., así com o en ciertos filo n es d e o rig e n h id ro term al. E n la URSS se h a en c o n trad o en y a c im ie n to s h id r o te r m a les de la R ep ú b lica S ocialista S oviética A u tó n o m a d e los B u ria to s , asociada al cuarzo, a la rodocrosita, etc. Se m o d ifica e n la z o n a de oxidación. FOSFATOS, ARSENATOS Y VANADATOS HIDRATADOS 1. GRUPO DE LA VIYIANTTA Los m inerales incluidos en este g ru p o e s tá n re p re s e n ta d o s p o r ios fosfatos y arsen ato s norm ales con ocho m oléculas d e a g u a q u e h id ra ta n los cationes de hierro, níquel y cobalto. F IV IA N IT A — F e 2 [P 0 4]2 *8 H 20 . C om posición q u ím ic a . F eO , 4 3 ,0 % ; P 20 5, 2 8 ,3 % ; H 20 , 28,7% . Se re g is tra con fre c u e n c ia ó x id o férrico q ue se fo rm a a c u e n ta del óxido fe rro so d u r a n te la o x id a c ió n . Cristaliza en el siste m a m onoclínico; c. s. p ris m á tic a L2PG. G.e. O 2 lm {C \h) .a 0 = 10,01; b0 = 13,43; c0 = 4 ,7 0; (i = 104°30'. Los 470
Fig. 263. Cristal de* v iv ian ita.
101
112
cristales suelen tener un aspecto prism ático (fig. 263), bacilar o acicular. Agregados. Se observa con 110 010 frecuencia en agregados radiales, estelares, arriño-310 nados y esféricos, así como en m asas terrosas. Color. E n estado no m odificado suele ser de m atices claros o, incluso, incolora, tran sp aren te; en caso de oxidación parcial al aire se vuelve azu l grisácea o verde grisácea, azul oscura h asta azul negra. L a ra y a del m ineral no oxidado es incolora; la de las variedades oxidadas es blanca azulenca, azul o parda. 151 brillo es vitreo, anacarado en los planos de clivaje. N g = 1,633. N m = 1,603 y N p = 1,579. D ureza 1,5 —2 . Frágil. Clivaje perfecto según {010}. Peso especifico 2,95. Caracteres diagnósticos. Las variedades de v iv ia n ita parcial m ente oxidadas se identifican fácilm ente por la coloración azul verdusca o azul oscura, por el color de la ra y a y la b aja dureza. Son m uy característicos los agregados radial-aciculares, bacilares y estelares observados con b astan te frecuencia en las cavidados de los depósitos de hidróxidos de hierro, de huesos fósiles de anim ales y conchas. Al soplete se vuelve roja y se funde en brillante régulo m agné tico gris (en la llam a reductora). Con sal de fósforo cía un vidrio peculiar del hierro. Al calentarse en tubo cerrado de vidrio des pren d e m ucha agua, la cual d a u n a reacción n e u tra ; so infla y a d quiere u n color gris, en algunos lugares, rojo. Se disuelve con facilidad en HC1 y H N 0 3. Origen y yacim ientos. L a v iv ian ita se form a en procesos exógenos, pero en un am biente reductor. El fósforo procede de los resi d u o s orgánicos. Suele propagarse en los yacim ientos sed im en ta rios de m inerales de hierro ricos en fósforo y e n tu rb e ra s (como v aried ad terrosa) acom pañada de sid erita y o tro s m inerales que contienen óxido ferroso. Se m odifica on la zo n a de oxidación. Los yacim ientos que contienen v iv ian ita son b a s ta n te nu m e rosos. E n la URSS son famosos los agregados cristalinos radiales q ue se en cu en tran en conchas y cavidades de los yacim ientos de lim o n ita de la península de K erch (en C rim ea) y en la península de Tam áñ. L a viv ianita terrosa a b u n d a en los m ineralos do hierro d e las cuencas p antanosas, como por ejem plo en la región de Moscú. Im portancia práctica, lin los casos de en c o n trarse en grandes ca n tid ad es se em plea como p in tu ra azul b a ra ta . ANNABEltOITA — Ni3[A s0 4]2 -8H 20 . Debe su nom bre al lugar 471
en el que se ha descubierto (A nnaberg, S ajonia). S in ó n im o : flores de níquel. Composición quím ica. NiO, 37 ,5 % ; As 2Os, 3 8 ,5 % ; H 20 , 2 4 ,0 % . A veces contiene insignificantes c a n tid a d e s de m ezclas iso m o rfas de Co, Fe, Mg, raras veces Ca. Cristaliza en el sistem a m onoclínico; c. s. p ris m á tic a L 2P C . Los cristales, de aspecto capilar, son m u y raros. S uele o b se rv a rse en m asas terrosas. El color de la a n n a b e rg ita es de v erd e de m a n z a n a h a s ta v erd e oscuro. L a raya es de un ligero color verde. E l brillo es v itre o . N g = = 1,687, N m = 1,658 y N p = 1,622. Dureza 2 , 5 - 3 . F rágil. Clivaje b u en o según {0 1 0 }. Peso especí fico 3,0. Caracteres diagnósticos. Son ca rac te rístic o s el color v e rd e y la asociación a los arseniuros de n íq u el: n iq u e lita , c lo a n tita , e tc ., a cu en ta de los cuales suele form arse. Se funde al soplete, desprendiendo arsén ico y d a n d o u n rég u lo negro grisáceo (en la llam a re d u cto ra). Se d isu elv e fá c ilm e n te en los ácidos. E s característica la reacción con d im e tilg lío x im a al Ni. Origen y yacimientos. L a a n n a b e rg ita se e n c u e n tra e x c lu s iv a m en te en zonas de oxidación d e y ac im ien to s d e m in a s q u e c o n tie nen arseniuros de níquel en las m enas p rim a ria s. P o r lo c o m ú n los su stitu y e directam ente. Se conoce en aglom eraciones considerables e n los y a c im ie n to s de arseniuros de níquel de A n n a b erg y S c h n e e b e rg e n S a jo n ia (RDA). Los hallazgos de a n n a b e rg ita e n te r r ito r io so v iético (Urales, Cáucaso del N o rte, etc.) no tie n e n m á s q u e im p o rta n c ia p u ram en te m ineralógica. ER ITR IN A - Co 3[A s0 4]2 -8H 20 . “ E r ith r ó s ” en g rieg o s ig n i fica rojo. Sinónim o: flores de cobalto. Composición química. CoO, 3 7 ,5 % ; A s 20 5, 3 8 ,5 % ; H 2 0 , 24,0% . Como m ezclas isom orfas se re g istra n N i, M g, F e , C a, así como im purezas m ecánicas d e o tra s su sta n c ia s. Cristaliza en el sistem a m onoclínico; c. s. p ris m á tic a L 2P C . L os raro s cristales son pequeños, d e aspecto a c ic u la r o d e lá m in a s d e l gadas. Suele en contrarse en fo rm a d e m asas te rro sa s. E l color de la e ritrin a es m orado, rojo d e m elo co tó n , r o s a oscuro. L a raya es ro ja pálida. E l brillo de los cristale s es v itre o co n r e í Jejo a n a c a ra d o en ios planos de clivaje. N g = 1,701, N m = 1,663, N p = 1,629. Dureza 1,5 —2,5 h a s ta 1 (en las m asas te rro s a s ). Clivaje p e r fe c to seg ú n {0 1 0 }. Peso específico 2,95. Caracteres diagnósticos. Se reconoce con fa c ilid a d p o r el color r o s a o ro jo , q u e s a lta a la v ista, p o r el e sta d o te rro so y la a so c ia ció n a Jos a rs e n iu ro s d e c o b a lto : c o b a ltita , e s m a ltin a , etc. A l s o p le te se fu n d e en b o tó n gris, d e sp re n d ie n d o u n o lo r a 47 2
arsénico y dando a la llam a un color azul claro. Son m uy caracterís ticas las densas perlas azules de bórax y de sal d e fósforo. E n tu b o cerrado desprende m ucha agua. Se disuelve en HCI, d an d o a la disolución un color rojo rosa. Origen y yacim ientos. Lo mismo que la an n a b e rg ita , se en cuen tr a en las zonas de oxidación de los yacim ientos de m enas que con tienen arseniuros de cobalto. Se conocen pseudom orfosis en su s titu c ió n a la esm altina. Los yacim ientos son los mismos que los de an n a b erg ita. puesto que los arseniuros de níquel y de cobalto se en cu en tran , com o sa b e mos, las m ás de las veces juntos. Sin em bargo, en varios yacim ientos se registran ú n icam en te arseniuros de cobalto, p o r cu y a razón la e ritrin a no v a ac o m p a ñ ad a de an n ab erg ita. Tales son, por ejemplo, los yacim ientos de D ashkesán (RSS de A zerbaidzhán), Ak-D zhigla (en la cordillera de Alai. A sia C entral), etc. 2. GRUPO DE LA ESCORODITA ESCORODITA — F e - ■ [A s0 4]-2H „0. Del griego “ sco rodon”, ajo. D ebe su denom inación al olor característico, parecido al del ajo, que desprende al ser golpeado con fuerza. Composición quím ica. F e 20 3, 34,ti% ; A s„05, 49 ,8 % ; M ,0 , 15,6%. Se conocen variedades con h asta 7,1% de A l,O s (alumoescorodita). E n las m asas continuas son frecuentes las im purezas. Cristaliza en el sistem a ró m b ico ; c. s. bipiram idal '¿L-3PC. G.e. Pcáb(D[{).a0 = 10,28; b0 = 1 0 ,0 0 ; c0 = 8,90. E l aspecto de los cristales es bipiram idal, a veces en com binación con prism as (fig. 264). E s frecuente en drusas m icrocristalinas. Suele en c o n trarse en com pactas m asas terrosas. E l color de la escorodita es blanco verdusco, verde de m an zan a, verde azulenco, gris pardusco, a veces blanco (en m asas terro sas criptocristalinas). L a variedad im pura, en p a r te h idrolizada, te ñ id a p o r los hidróxidos — la piticita — d e color p a rd o rojizo. N g = 1 ,7 9 -1 ,8 1 ; N m = 1 ,7 7 -1 ,7 9 y N p = 1 ,7 6 -1 ,7 8 . D ureza 3,5. Frágil. F ra c tu ra irregular. Clivaje im perfecto según {100), {001} y {201}. Peso específico 3,3. Caracteres diagnósticos. Son c a ra c te rís ticos los tonos verdes pálidos de la colora ción de ios pequeños cristales piram idales en las cavidades o en las m asas co n tin u as.
F ig. 264. C rista l de e sc o ro d ita .
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E s m uy sintom ática la asociación a los restos d e m isp íq u el no sustituido. Se funde fácilm ente al soplete, dando a la lla m a u n color a zu l V em itiendo un olor a ajo. E n carbón con ca rb on ato so d ico form a una negra escoria m agnética. Se d isuelve fá c ilm e n te en H C l y , en parte, en H N 0 3. La disolución de K O H le d a al p o lv o d el m in eral un color pardo rojizo. Origen y yacim ientos. Se form a, a veces, en m asas co n sid era b les en las zonas de oxidación de los y a cim ien to s ricos en m isp íq u e l. Por lo común se desarrolla d irectam en te en su c esió n al m isp íq u el y a la lóllingita por vía m etasom ática. En la URSS se encuentra en m uchos y a c im ie n to s d e su lfu ros ricos en m ispíquel. E n la m ina de B ric h -M u lla (al n o r d e ste d e Tashkent), la escorodita se ha en con trad o e n g ra n d es c a n tid a d e s tanto bajo la form a de m asas granulares c o m p a c ta s co m o d e g e les criptocristalinos con brillo céreo de d is tin ta co lo ra ció n : b la n ca , verde de todos los m atices, parda e, in clu so , negra. E n tr e los dem ás yacim ientos señalarem os: el de T a k e li en los m o n te s de K aram azar (RSS de T adzhikia), d e K o ch k a r y d e D zh e ty g a rin sk (Urales del Sur), de Z apokrovskoe (al E s te d e T ra n sb a ik a l), etc . 3. GRUPO DE LAS MICAS U R A N IF E R A S B ajo esta denom inación se so b ren tien d e u n g ru p o b a s ta n te am plio de fosfatos, arsenatos y v a n a d a to s b á sico s h id r a ta d o s, que son en lo fu n d am en tal sales dobles de m eta les d iv a le n te s : C u2+ y Ca2+, luego Mg2+, F e 2+, Mn2+, B a 2+, P b 2+ y K 1+ con U 6+; este últim o, con los aniones su p lem en ta rio s O2 - fo r m a el catión com plejo [ U 0 2]2+. L os m ás com u n es son lo s c o m p u e sto s con ocho m oléculas de H 20 . Cabe añad ir q u e no se c o n o c e n aún todas, ni m ucho m enos, las variedad es m in erales d e d ic h o gru p o existen tes en la naturaleza. Su propiedad característica es el cliv a je b u en o en u n a d irecció n , lo que lo aproxim a a las m icas. L as estructuras cristalinas de las m icas u ra n ífera s so n e s tr a ti ficadas típicas. L os estratos o capas e stá n rep re sen ta d o s, p o r lo v isto , por hojas dobles de grupos tetra éd rico s X 0 4, u n id o s e n tre sí por cation es U #+ cercados por seis io n es d e o x íg e n o . E n tr e d ich a s capas pueden disponerse cation es Cu, Ca, B a . . . y m o lé cu la s de H 20 . L a s varied ad es ricas en agua, al hallarse e x p u e s ta s al aire y d e b id o a la b a ja elasticid ad de los vapores, se so m e te n a d e sh id r a ta c ió n , m á s y m ás in ten sa en la m ed ida del c a le n ta m ie n to . E n c o n s o n a n c ia con ello cam bian ciertas prop ied ad es físic a s d e e s to s m i n e ra le s, so b r e to d o el peso esp ecífico y los ín d ic e s d e refra cció n . T o d a s la s e sp e c ie s m inerales d e e ste gru p o p o se e n u n a c o lo r a c ió n a m a r illa o v e r d e v iv a , reflejo an acarad o e n lo s p la n o s d e cli-
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vaje, dureza relativam ente baja, buena solu bilidad en los ácidos y fuerte radiactividad. E sto s com puestos se obtienen fácilmente por vía artificial a p artir de disoluciones frías de orawu composición y concentración adecuadas. d^torternU a1** P o r fin, casi todos ellos se encuentran en idénticas condiciones siendo producto de las zonas de oxidación d e los yacim ientos de uranio. Las aglomeraciones de m inerales tienen im portancia práctica como fuente de uranio, radio, a veces vanadio. TORBERNITA —C u[U 0 2]2[P 0 4]2 *12H20 . Composición quím ica. S egún el análisis: CuO, 7,73% ; U 0 3, 57.50% ; P 2Os, 14,50% ; H¡¡0, 20,30% . Coincide con b astante exactitud con la composición teó rica. A los 45° se elim inan cuatro partículas de agua; se form a la m etato rb ern ita. Cristaliza en el sistem a tetra g o n al; c. s. ditetragonal-bi piram i d al L “4:L25PC, G.e. Iá/m nim (D[l). a0 — 7,06; c,, — 20,5. Aspecto de los cristales. Los cristales son pequeños, bien desarrollados y poseen u n aspecto tab u lar (fig. 265). Suelo encontrarso bajo la fo rm a de aglomeraciones escamosas y eflorescencias pulverulentas. Los cristales tabulares según {001} poseen contornos cuadrados. Se h an registrado casos de unión regular con la au tu n ita. El color de la to rb ern ici es verde esm eralda. El brillo es vitreo, an acarad o en los planos de clivaje. N m = 1,590—1,592 y N p = = 1 ,5 7 6 -1 ,5 8 2 . D ureza 2 —2,5. Clivaje bueno según {0 0 1 }. Peso específico 2 ,3 —3,6. M uy radiactivo. Caracteres diagnósticos. Se distingue por su buen clivaje (como en las micas) y el color verde vivo. Se puede distinguir la tu rb ern it a de los dem ás m inerales verdes valiéndose de las co n stan tes ó p ti cas y de las reacciones químicas. Al soplete se funde dando un botón negro. Con carb o n ato sódico en la llam a reductora d a un régulo de cobre. Se disuelve on H N O a ; al añ ad ir amoníaco, la disolución se vuelve azul (cobre), desp ren diendo u n precipitado amarillo. Origen y yacim ientos. Se form a en las zonas de oxidación de las pegm atitas, en y acim ientos h id ro term áles uraníferos, sedim entarios y otros. Suele observara© en p e queñas cantidades en las paredes de las fisuras y cavidades resul ta n te s de la lixiviación, a m enudo en la lim onita, a voces asociada a la a u tu n ita y otros m inerales secundarios uraníferos. L a to rb ern ita fig u ra entre los m inerales re la tiv a m e n te a b u n d a n te s en la naturaleza. AUTUNITA - C a[U 0 2J2[ P 0 4]2 .8 H 20 . D ebe su nom bre al de u n a localidad de Francia. Composición quím ica. CaO, 6 , 1 % ; U 0 3, (52,7%; P 20 5, 15,5% ; H 20 , 15,7%. A veces se registran im p u rezas: BaO, MgO, F o ,0 3, 475
etc. (por lo com ún en c a n tid a d e s in sig n ific an tes). Se h an observado ta m b ié n el a c tin io y el polonio. Cristaliza en el sistem a te tra g o n a l; c. s. Fig. 266. C ristal d itetrag o n a l-b ip iram id a l L A4 L 25PC. G.e. de a u tu n ita . J4¡m m m (D \ 7h). a 0 = 7,00; C0 = 20,67. As pecto de los cristales. Los cristales son ta b u lares delgados (fig. 266), m icáceos, de fo rm a c u a d ra d a . P o r los á n gulos entre las caras se ap roxim a a la to rb e rn ita . Se o b serv an drusas de pequeños cristales o agregados escam osos. El color de la a u tu n ita es verde, am arillo verd u sco o a m a rilla de azufre. E l brillo es anacarad o en los planos d e clivaje. N g = — 1,594, N m = 1,590 y N p = 1,571. D ureza 2 —2,5. F rágil. Clivaje perfecto según {0 0 1 }, ta m b ié n se observa según {100} y menos perfecto según {0 1 0 }. P eso específico 3,05 —3,19. M uy radiactivo. M anifiesta lum iniscencia. P re s e n ta u n a coloración verde-am arilla a los rayos u ltra v io le ta . Caracteres diagnósticos. P uede d istin g u irse con s e g u rid a d de las o tras micas uraníferas de color parecido m e d ia n te an álisis espec tra l y químicos. Al soplete se infla ligeram ente y se fu n d e d a n d o u n b o tó n n e gro. D a u n a c o lo ra c ió n ro ja a n a ra n ja d a a la lla m a (Ca). E n tu b o ce rrad o desprende m ucha agua. Con b ó ra x d a reacció n al u ra n io . Se disuelve en H N 0 3, dando a la disolución u n color v erd e. Origen y yacim ientos. Lo m ism o que to d a s las m icas u ra n ífe ra s, se form a en las zonas de oxidación de los y a c im ie n to s d e u ra n io . Las minas de a u tu n ita son b a s ta n te n u m ero sa s: A u tu n , e n el d ep artam ento de Loire (F ra n c ia ); Schneeberg, Y o h a n n g eo rg en stedt, en Sajonia (R D A ); R e d ru th , en C ornw all ( I n g la te r r a ) ; las p egm atitas de M adagascar, etc. TFUYAMUNITA — C a[U 0 2]2[V 0 4]2• 8 H 20 . D e sc u b ie rta p o r el investigador soviético K . N enadkévich en la m in a d e T y u y a M uyun (Ferganá). Composición quím ica. CaO, 5,87% ; U 0 3, 5 9 ,9 6 % ; V 20 5, 19,06% ; H 20 , 15,11%. Se registran im p u rezas e n c a n tid a d e s in significantes: N a 20 , K 20 , MgO, CuO (a veces h a s ta el 4 % ), S i0 2, etc. Cristaliza en el sistem a ró m b ico ; c. s. ro m b o -b ip ira m id al 3 L 23PC, a 0 = 10,63; b0 = 8,36; c0 = 20,40. E l aspecto de los cristale s es ta b u la r delgado (fig. 267). Se h an observado las fo rm a s: {1 0 0 }, {010}, {1 1 0 }, {120}, {001}, {1 0 1 } y {111}. A gregados. E s co m ú n en m a s a s terro sas de escam as delgadas. Se ob serv a, asim ism o, b a jo la fo r m a d e eflorescencias y cortezas en las cavidades. Color am arillo vivo (color d e canario), a veces con m a tiz v e r d u sc o o n a ra n ja . Brillo intenso, an a carad o en los p la n o s d e c liv a je , N g = 1,895, N m = 1,870 y N p = 1,670. 476
í
Fig. 267. C ristal d e ty u y a m u n ita .
D ureza 1 . Frágil. Clivaje bueno según {0 0 1 } y m ediano según {010} y {100}. Peso específico 3,68 (depende del contenido de agua). M uy radiactiva. Caracteres diagnósticos. Se distingue de las inieas uraníferas de o tra composición únicam ente con ayuda de reacciones quím icas y las constantes,-ópticas. E n las aglomeraciones m icrodispersas se parece a las eflorescencias am arillas vivas de algunos sulfuros de hierro. Se distingue de ellos por la poca solubilidad en el agua y la radiactividad. Se funde fácilm ente al soplete. Con bórax d a una reacción evi d en te con el uranio (cuando no hay cobre). En tubo cerrado des p ren d e m ucha agua. Se disuelve fácilm ente en los ácidos. Con agua oxigenada reacciona al vanadio. E n disoluciones de adecuada com posición y concentración, el catión Ca2+ puede ser sustituido por dos K 1+ con formación de la carnotita. Origen y yacim ientos. J u n to a los demás m inerales de origen exógeno se encuentra en la zona de oxidación de las m inas do u ra nio. Se form a tam bién en presencia de sustancias orgánicas, con las cuales, en general, guardan relación los m inerales de vanadio. E s m uy probable tam bién que la ty u y am u n ita se form e a cuen t a de la ca rn o tita en las rocas sedim entarias a consecuencia del efecto de las aguas con bicarbonato de calcio. Las investigaciones experim entales confirman la posibilidad de sustitución del potasio por el calcio. En la URSS se ha encontrado en varios lugares en form a de aglom eraciones terrosas asociada al yeso en las fisuras de rocas sedi m entarias con residuos orgánicos. E n tre los yacim ientos e x tra n jeros no señalarem os m ás que las areniscas vanadíferas del Colo rad o (EE.U U .). CARNOTITA — K 2[U 0 2]2[V0,,]2 -3H 20 . D ebe su denom inación a A. Carnot. Composición química. K 20 , 10,44% ; U 0 3, 03,41% ; Va0 5, 20,16% ; H 20 , 5,99%. Se registran im purezas: N a2(), MgO, CaO, cantidades m uy insignificantes de CuO, P bO , etc. Cristaliza en el sistem a m onoclínico; c. s. rom bo prism ática L 2PG. G.e. P 2 l la(C> u ). a0 = 10,47% ; b0 = 8,41; c0 = 0,01; fi = = 103°40'. Suele obsorvarse en m asas pulverulentas y on form a de eflorescencias. Color am arillo vivo o am arillo verdusco. Brillo intonso, an a cara do en los planos de clivaje. N g = 1,950, N m = 1,925 y N p = = 1,750. 477
D ureza 2 —2,5. F rágil. Clivaje bueno según {0 0 1 }. P eso especí fico 4,4(5. Muy radiactivo. Caracteres diagnósticos. Se parece en m uchos a sp e c to s a la tv u y am u n ita . Sólo se distingue por las co n stan te s ó p ticas. Al soplete se funde fácilm ente form ando u n b o tó n n eg ro , d a n d o a la llam a un color violeta pálido (hay que o b serv arlo a tra v é s de un vidrio azul, el cual absorbe el m atiz am arillo del sodio). Con bórax da una perla de uranio. Se disuelve fá c ilm e n te en los ácidos. Con agua oxigenada reacciona al vanadio. E l po lv o h u m ed ec id o ligeram ente con HCl adquiere u n a coloración ro ja d e sa n g re (p re sencia de vanadio). Origen y yacim ientos. Se e n c u e n tra en la zo n a de m eteo riz ació n de rocas sedim entarias, prin cip alm en te aren iscas ricas d e re sto s orgánicos. E n c o n tra d a p o r vez p rim e ra en las a re n isc a s v a n a d íferas de edad ju rásica en los E sta d o s d e U tah y Colorado (E E .U U .). Tam bién se h a registrado en las areniscas calizas d e la p ro v in cia de Catanga (Congo), B a d iu m -H ill (A ustralia) y o tro s m u ch o s lugares. 4. GRUPO DE LA TURQUESA A quí se ag ru p an los fosfatos básicos d e Cu, A l y F e 3+ co n cinco m oléculas de agua, que cristalizan en el s is te m a triclín ico . N o d e s cribirem os m ás que la tu rq u esa . TURQUESA — CuAl6[ P 0 4] 4[ 0 H ] 8 «5H 20 . S in ó n im o : c a la íta (vieja denom inación de la tu rq u esa ). L a v a rie d a d ric a e n h ierro (Fe 20 3 2 0 —21 % ) se denom ina rashleita. Composición quím ica. CuO, 0 ,5 7 % ; A120 3, 3 6 ,8 4 % ; P ^ j , 34,12% ; H 20 , 19,47% . Se o bservan d is tin ta s im p u re z a s. Cristaliza en el sistem a triclín ico , c. s. p in a c o id a l. S uele en c o n tra rs e en m asas criptocristalinae d e fo rm a a r riñ o n a d a o com o cor tezas, v etas y aglom eraciones irregulares. Color azul celeste, verde de m a n z a n a , gris v e rd u sc o . B rillo céreo. N g = 1,65, N m = 1,62 y N p = 1,61. D ureza 5 —6 . B a sta n te frágil. Clivaje b u en o seg ú n {0 0 1 } y m ediano según {0 1 0 }. F ra c tu ra lig eram en te concoidea. P eso espe cífico 2 ,6 0 -2 ,8 3 . C aracteres diagnósticos. Son c a rac te rístic o s el co lo r y el b rillo céreo. Sin em bargo, en varios casos, p a r a d is tin g u irla d e la crisocola y o tro s m inerales de cobre parecidos a ella, h a y q u e re c u rrir a las reaccio n es quím icas. Ai so p lete se re sq u e b ra ja y vuelve p a rd a , d a n d o a la lla m a u n co lo r v e rd e pálid o. E n tu b o cerrado d e sp re n d e m u c h a a g u a . Con b ó ra x y Bal d e fósforo d a u n a reacción con el cobre. Se d isu elv e en Jos á cidos. R e a c c io n a con el fósforo. Origen y y acim ien to s. Se fo rm a en las co n d icio n es de la m eteo478
rización, m uchas veces junto a la limonita, bajo el efecto de las disoluciones cupríferas de superficie sobre las rocas ricas en alúm ina (en los feldespatos, etc.) y fósforo (bajo la form a de a p a tito , etc.). Se conocen casos de formación de la turquesa a cu en ta de los huesos y dientes fósiles de vertebrados (“turquesa ósea” u odontolita). E l origen orgánico de sem ejante turquesa se advierte con to d a preci sión en las probetas bajo el microscopio. L a tu rq u esa más hermosa se ha extraído d u ra n te siglos en la m in a de M adan (cerca de Niisapur, Irán), donde ju n to a la lim o n ita se h a constituido en aglomeraciones de form as irregulares y delgadas v etas entre la traquita, roca eruptiva m eteorizada. D e ahí procede la tu rquesa como piedra preciosa, la cual penetró en E u ro p a a trav és de Turquía. E n tre los dem ás yacim ientos m encio narem os: Waddy-Maghara (en la península de Sinai), K ara-T iubé (al su r de Sam arcanda), etc. Im portancia práctica. Las turquesas de más herm osa colora ción (azul celeste) se emplean para adornos. Las menos valiosas se tiñ en artificialm ente.
CLASE 7a. BORATOS Consideraciones generales. A esta clase pertenecen los boratos, o sea, las sales de los ácidos bóricos, entre las que, adem ás del ortoácido H B 0 2, figuran el ácido metabórico H B 0 2 y los llam ados ácidos polibórieos. E sto s hipotéticos ácidos polibórieos se deducen restando cierto núm ero de partículas de H 20 del adecuado núm ero de partícu las del ortoácido normal. E n las condiciones naturales, las m ás fre cuentes son las sales de los siguientes ácidos bóricos: H 3B 0 3- H 20 = H B 0 2 5 H 3BO 3 —7H 2 0 = H B sOg 4 H 3B 0 3 - 5H 20 = H 2B 40 7 6H 3B 0 3 - 7 H ,0 = H 4B 4Ou 5H 3B 0 3 - 6H20 = H 3Bs0 9 7H 3B 0 3 - 8H 20 = H 5B 70 1S, etc. E n los boratos se encuentran cationes Al3+, F e3+, y Mn3+, que fo rm an sales en combinación con cationes divalentes de pequeños radios iónicos (Mg, F e2+). Son tam bién características las ortosales ácidas y básicas de Mga+, en un caso en com binación con T i 4+ . El calcio no se observa más que en las sales dobles. Todos estos orloboratos scigncuentra n exclusivam en te on form a de com puestos anhidros. Los ortoboratos norm ales no se disuelven éh el agua rn en los ácidos (o se descom ponen en ellos con m ucha dificultad), se funden a altas tem p eratu ras y poseen u n a dureza j ¡ u £ e r io r .
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A dem ás de Mg2+, los cationes m ás característicos en los poliboratos son los grandes cationes Ca2+ y N a 1 + , observándose casi exclusivam ente bajo la form a de sales h id ratad as. Los poliboratos 479
1 Fig. 268. Cadenas de complejos BO, A - posición de los cen tro s de los io n e s; B aspecto de la cadena en la e s tru c tu r a c rista lina.
de N a 1+ y de o tro s c a tio n e s fu e r tes son m u y solubles e n el ag u a fría, y los b o ra to s do b les d e N 1+ y Ca2+, en el a g u a ca lien te. Los po lib o rato s a n h id ro s d e m agnesio (por ejem plo, la b o ra c ita ) se h i d ra ta n g ra d u a lm e n te e n el a m b ien te hídrico a la te m p e r a tu ra norm al, lo que no se o b s e rv a en los o rto b o ra to s. R evisten interés, adem ás, o tra s p a rtic u la rid a d e s d e la c o n d u c ta del boro en los procesos n atu rales. Como se h a estab le cid o , a b a ja s tem p eratu ras B 20 3 se d eja d esp lazar p o r C 0 2, m ie n tra s q u e a altas tem p eratu ras se re g istra el proceso inverso. E n el pro ceso d e la m eteorización pueden observarse fenóm enos d e s u s titu c ió n d e los boratos por los carbonatos, com o se h a re g istra d o en el y a c im ie n to de b o ratos de In d er. P o r o tra p a rte , en los y a c im ie n to s m e ta so m á ticos de co ntacto se h an hallado b o ra to s fo rm a d o s m e d ia n te la su stitu ció n en calizas. E l boro es u n elem ento b a s ta n te m óvil e n las d iso lu cio n es acu o sas que contienen Cl, O H y , sobre todo, F , co n el c u a l po see u n a considerable afinidad quím ica. P o r eso, la co n c e n tra c ió n y la fo r m ación de com puestos bóricos se re g istra n e n los productos resi duales de unos u otros procesos geológicos, e n p a r te e n las p e g m a tita s y form aciones hidroterm ales (o rto b o rato s, b o ro silicato s), p e ro principalm ente en las cuencas salíferas ricas en b o ro (en proceso de desecación), como, por ejem plo, los p o lib o rato s, a veces b o ro si licatos hidratados. P o r u n a serie de propiedades cristaloquím icas, los b o ra to s son m ás afines a los silicatos que a o tra s sales o x ig en ad as. L os b o ra to s, que se distinguen p o r la presencia de sim ples an io n es com plejos [BO 3]3- y [B 0 4]5- en las e stru c tu ra s cristalin a 8 *8 e d iferen cian -m u y poco d e las sales oxigenadas típicas, co m p ren d id o s los o rto silic a to s con sus grupos [S i04]4 - . Sin em bargo, a la p a r d e ello, e n m u chos b o ratos, com o en los silicatos, a diferencia d e los d e m á s tipos d e sales, se establecen aniones m ás com plejos c o n s titu id o s d e g ru p o s [ B 0 3]3_ articu lad o s e n tre sí con la fo rm a ció n d e v é rtic e s co m u n e s d e los trián g u lo s (fig. 268), debido a lo c u a l se c o n s titu y e n Jos lla m a d o s aniones alargados b ajo la fo rm a d e ca d en as, capas, a rm a z o n e s , e tc. d e carg a n e g a tiv a c a ra c te rístic a s e n los p o lib o ra to s . 480
BORATOS ANHIDROS
Los boratos anhidros están representados prin cip alm en te por las sales del ácido ortobórico (normales, básicas y acidas). Los con tad o s minerales conocidos son meta- y poliboratos. ASCU A RIT A —M gH B 03, ó 2.MgO ■B ,0 3- H»0. La denom inación es de origen geográfico: Ascharia es el nom bre an tig u o de u n a p ro vincia la tin a (Áschersleben en Sajonia). Sinónim o: sza ib e ly ita (denom inación usada en las publicaciones am ericanas). Composición química. MgO, 47,91% ; B 2 0 3, 4 1 ,3 8 % ; 1I»0, 10,71%. A veces contiene manganeso. Se registra un insignificante contenido de flúor. Cristaliza en el sistem a rómbico. Se encuentra en m asas fria bles, parecidas al yeso, de estructura fibrosa paralela o m icroaeicular. Color blanco. Brillo vitreo, las masas friables son m ates. N g = = 1,650, N m = 1.646 y N p = 1,575. D ureza 3 —3,5. Las masas porosas, parecidas al yeso, ensucian los dedos. Peso específico 2,65. Caracteres diagnósticos. Por el aspecto exterior se puede d e te r m inar con cierto grado de probabilidad en caso de paragénesis con otros boratos. L a identificación exacta sólo es posible m ed ian te las constantes ópticas y el análisis químico. Al soplete se funde formando esm alte, d an d o a la llam a un color verde intenso (presencia de boro). Insoluble on el agua. D ifícilm ente soluble en los ácidos. La cantidad fu n d a m e n tal de ag u a desprende a la tem peratura superior a 800°. Origen y yacimientos. La ascharita se encuentra las m ás de las veces como m ineral secundario en los yacim ientos sed im én tan o s saliníferos de borato. Se form a en las condiciones do u n clim a cálido y seco como producto de la transform ación v d esh id ratació n natu rales de otros boratos, principalm ente hid ratad o s. P o r vía m etasom ática se acum ula tem bién en las arcillas. Kn las cavidades que resultan de la lixiviación, la ascharita so h a hallado bajo la form a de masas colomorfas arriñonadas de e s tru c tu ra radial o acicular. Se conocen, asimismo, hallazgos do a sc h arita en yacim ientos m etasom áticos de contacto entro calizas o dolom itas asociada a la serpentina (hidrofsilicato de magnesio), la m a g n e tita y otros minerales. E n tre las minas extranjeras señalarem os las siguientes: corea de Aschersleben y en N eustassfurlh (Sajonia), B a ita Bihoro (R um ania), Goongarr (Nevada, I0IÍ.UU.). Im portancia práctica. Cuando se e n c u e n tra en cantidades considerables, ju n to a los dermis boratoN tiene interés industrial. Los boratos son m ateria prim a p ara la obtención do ácido 31 -
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bórico, que tiene m últiples aplicaciones. E n la in d u s t r i a q u ím ic a ee m aterial de p artida p ara la producción d e sa le s d e b o ro . A la p ar con el bórax se em plea en la fab ricació n d e e s m a lte p a ra vasijas de hierro y p ara el vidriado (el co e ficien te d e d ila ta c ió n de dichos esmaltes se aproxim a al coeficiente d e d ila ta c ió n d e los metales), para im pregnar las m echas de las v e la s, a l o b je to de darles más rigidez durante la com bustión, en c u r tid u r ía , m ed icin a, etc. El bórax se emplea, adem ás, en la fa b ric a c ió n d e v id rio para la producción de cristales de lám p ara, e tc ., q u e se so m e te n al efecto de los grandes cambios de te m p e r a tu ra , a s í com o los vidrios “pirex” (con un 1 1 ,8 % de B 20 3) p a r a v a s ija d e la b o ra to rio (para lentes ópticos fabricados por la casa Z eiss se e m p le a b a el vidrio con un contenido de h asta del 56% d e í520 3)- M e rc e d a la facultad de disolver óxidos de m etales, el b ó ra x se e m p le a com o fundente en la soldadura, y a que no d e ja q u e se fo r m e n óxidos en las superficies que se sueldan. E l bórax se añade a la p asta del papel, al o b je to d e o b te n e r papel satinado de clase superior, así com o p a p e l in c o m b u s tib le y artículos de dicho papel. Además, los c o m p u esto s d e b o ro son usados como fertilizantes; al dosificar bien, se lo g ra e s ta b le c e r el m ejor régimen de alimentación de las p la n ta s co n sa le s p o tá s ic a s y elevar el rendimiento de los cultivos. U ltimamente, el boro ha adquirido u n a e x c e p c io n a l im p o rta n cia en la obtención de combustibles de alto re n d im ie n to e n e rg é tic o p ara los motores reactivos. Los carburos d e b o ro (B 6C, B 4C y B 3C) son materiales abrasivos de alta calidad. Los b o ru ro s d e W , T i y T a son muy duros y de alto punto de fusión. E l acero a l b o ro se e m p lea en las reacciones atómicas. BORACITA - Mg3B ,0 13Cl. Composición quím ica: B a0 3, 62,1% ; MgO, 30,7%; Cl, 8 ,1 %. Pseudocúbica. A tem peraturas superiores a 265° se v u elv e cúbica; a tem peraturas inferiores a 265° se tr a n s f o r m a e n u n a modificación rómbica. G.e. de la m odificación d e a l t a te m p e r a tu r a : F i 3c (Ti). a0 = 12,10. E l aspecto de los cristale s es cú b ico u octaédrico (fig. 269). Se observa tam bién e n m asas m ic ro g ra n u la re s continuas, parecidas al mármol. Color blanco, con matices grisáceos, a m a rille n to o v e r d u s c o . Brillo vitreo intenso. N g = 1,673, N m = 1,667 y N p = 1,662. D ureza 7. Clivaje no tiene. F ra c tu ra con co id ea. P e so especí fico 2,95. Caracteres diagnósticos. Son características de la b o r a c ita las fo rm as cristalinas del sistem a cúbico q u e a c u s a n a n is o tro p ia ó p tic a y com pleja estructura en las secciones d e lg a d a s e x a m i n a d a s al m icroscopio. Tam bién es un rasgo d istin tiv o la e le v a d a d u r e z a . ( 7 ) y el peso específico algo superior. 482
a.
F ig . 269. C ristales de b o ra cita : a {100}, o {111}, d {110}.
m
F ig . 270. C rista l' d e b ó ra x .
Al soplete se funde con b a sta n te facilidad, d an d o u n b o tó » d e esm alte blanco y tiñiendo de verde la llam a. Insoluble en e l agua. E n HC1 se disuelve lentam ente. E n el proceso de m eteo ri zación absorbe agua, se vuelve fibrosa (por lo visto se tra n sfo rm a en o tro m ineral). Origen y yacim ientos. Se en cu en tra en los yacim ientos de sal con carn alita, silvita, sal gem a, yeso, an h id rita, y otros m inerales. Se form a, probablem ente, en el proceso de m etam orfism o m ed ian te la deshidratación inicial de los boratos h id rata d o s de m agnesio. A b u n d a en las m inas de S tassfurth de A nhalt, (RDA), L uneburg. en H an n ó v er (R FA ), etc. Tiene im portancia industrial. B O R A T O S H ID R A T A D O S
Casi to d as las sales h id rata d as exam inadas aquí e stán re p re sen tad as p or poliboratos de Mg, N a y Ca. BO R A X - N a 2B 40 ,.1 0 H 20 . Cristaliza en el sistem a m onoclí nico. G.e. C 2 /c (C^h)- «o = 11.82; b0 = 10,61; c0 = 12,30; ¡3 = 106°35/. Aspecto de los cristales. Se encuentra, a veces, en grandes cristales prism áticos (fig. 270). A b unda tam b ién en m asas terrosas. Color. Incoloro, pero, en la m ayoría de los casos, blanco con m atices grisáceo, am arillento, azulenco o verdusco. B rillo vitreo, graso. D ureza 2 —2,5. Clivaje im perfecto según {1 1 0 }. P eso específico 1 ,6 9 - 1,72. Caracteres diagnósticos. Se identifica por la coloración que da a la llam a (reacción al boro). Son característicos la b a ja d ureza y la gran solubilidad en el agua. De la boro n atro calcita, parecida a él, sólo se puede distinguir m ediante reacciones quím icas (el bórax no contiene calcio). Al soplete se infla mucho, fundiéndose luego en botón tra n s parente. Soluble en el agua; la disolución d a u n a reacción débil m ente alcalina. Ligero sabor dulce alcalino. 31
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E xp u esto al aire se d esh id ra ta fá c ilm e n te , s e e n t u r b ia y te r m ina transform ándose en fin o p o lv o b la n c o (p r o b a b le m e n te tin calcon ita o kernita). Al fu n d irse d is u e lv e ó x id o s d e m e ta le s . Acerca de sus aplicaciones v é a se a sc h a r ita . Origen y yacim ientos. E l bórax se fo rm a en lo s la g o s sa lin o s y ricos en boro (en proceso de d eseca ció n ). S e e n c u e n tr a e n g r a n d e s cantidades con otras sales de sod io e n la s o rilla s d e lo s la g o s d e Cachemira y del T ibet, en ciertos lag o s d e C a lifo r n ia ; e n la z o n a del V alle de la M uerte (San B ern ardíno), d o n d e s e fo r m a , p o r lo visto, a cuenta de la lix iv ia ció n de los d e p ó s ito s d e c o le m a n it a o kernita. E n la U R SS se con ocen y a c im ie n to s d e b ó r a x e n la s colinas de lim os de Crimea. BORONATROCALCITA - N a C a B 50 9 *8H 2 0 . L a d e n o m in a c ió n no es m uy afortunada seg ú n los e le m e n to s q u e la in t e g r a n , y a que e x iste otro borato de a n áloga c o m p o sic ió n c u a ü t a t iv a (la probertita N aC aB 50 9 -5 H 2 0 ) . S in ón im o: u le x ita . Com posición quím ica. N a 20 , 7,7 % ; C aO , 1 3 ,8 % ; B 2 0 3, 4 3 ,0 % ; H 2 0 , 35,5% . Se registran in sig n ifica n tes c a n tid a d e s d e im p u r e z a s : K 20 y MgO, así com o o tra s su stan cias. Cristaliza en el sistem a tr ic lín ic o ; c. s. p in a c o id a l (? ). S e o b s e r v a en form a de nodulos y m asas arriñonadas c o n e s tr u c tu r a a sb e stoid ea o acicular, a v eces de fibras e n m a r a ñ a d a s. R a r a s v e c e s se encuentran agregados tab u lares d elg a d o s. Color blanco. B rillo v itr e o , d e sed a , N g = 1 ,5 1 9 , N m = 1 ,5 0 5 y N p = 1,496. Dureza 1. Clivaje. A l m icroscop io se o b se r v a e n tr e s d ir e c c io n e s que se cruzan e n ángulo recto y d a n a la s lá m in a s u n a s p e c to rectangular. Peso específico 1,65. Caracteres diagnósticos. Son c a r a c te rístic o s la b a ja d u r e z a , la frecuente estructura a sb esto id ea de la m a sa c o n b r illo d e se d a y la insolubilidad en el agua. P a r a u n d ia g n ó s tic o m á s e x a c t o se requieren reacciones q u ím icas y m e d ic io n e s d e la s c o n s ta n t e s ópticas. Al soplete se in fla y se fu n d e fá c ilm e n te , d a n d o u n v id r io transparente con burbujas en su in terior. T iñ e la lla m a c o n u n color verdusco. E n agua fría es casi in so lu b le , p ero s e d is u e lv e e n agua caliente. Se disuelve p ron to en los á cid o s. Origen y yacim ientos. Se en cu en tra e n lo s la g o s s a lin o s se c o s , ricos en boro, sobre tod o en tierras sa lin a s en c o m a r c a s d e c lim a cálido y seco. E n el proceso de m e te o r iza c ió n d e lo s d o m o s salin os que contienen boratos, la b o r o n a tr o c a lc ita p u e d e fo rm a rs e a c u en ta de la hidroboracita, a v e c e s, la in y o íta (C a 2B aOu • 1 3 H 20 ) , si h a y u n a concentración rela tiv a m en te a lta d e s o d io e n las d iso lu cio n es infiltradas. A con cen tracion es m á s b a ja s d e d ic h o e lem e n to , la propia b oron a tro ca lcita p u e d e tr a n sfo r m a r se en in y o íta . E n los h orizon tes de a gu as e sta n c a d a s e n el p r o c e so d e la
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p é r d id a d e a g u a p or la s d iso lu cio n es m e d ia n te la e v a p o r a c ió n se d esa rro lla p or v ía m eta so m á tic a e n la s ro ca s e n c a ja n te s , e n la s arcillas, p a rticu la rm en te. E n territo rio so v ié tic o se e n c u e n tr a e sp o r á d ic a m e n te . S e con o cen en gra n d es m a sa s en v a ria s sa lin a s d e C a lifo rn ia : el V alle de la M u e rte ; en la z o n a de W ells, cerca d e K e r n ; e n L a n g (L os A n g eles) con co lem a n ita , así com o en la s c o m a r c a s desértica»s d e N e v a d a , com o, p or ejem p lo, E sm e r a ld a , e t c .; e n la s z o n a s secas de T a r a p a c a (Chile), etc. Im p o rta n cia p ráctica. L o m ism o que lo s d e m á s b o r a to s , e n caso d e gra n d es a g lom eracion es tie n e in te r é s in d u str ia l c o m o fu e n te d e bora to . A cerca d e su s a p lica cio n es v é a se a sc h a r ita .
HIDROBORACIT A — M gC aB 60 n -6 H 2 0 . L a d e n o m in a c ió n no se rela cio n a con la b oracita, d e la cu a l s e d is tin g u e p o r su co m p o sició n . M gO , 9 ,9 % ; CaO, 1 3 ,9 % ; B 2 O 3 , 4 9 ,5 % ; H , 0 , 2 6 ,7 % . S e reg istra n á lc a lis e n ca n tid a d es m u y in s ig n ific a n te s. D e s c u b ie r ta p o r el a c a d ém ico G. H ess. Cristaliza en e l siste m a m o n o clín ico . S e e n c u e n tr a en a g r e g a d o s acicu la res y fib ro so s, a v e c e s en h erm osas c o n cr ec io n e s e sfe r o lític a a o estela res. Color. In co lo ra o b lan ca, a v eces ro sa , roja o gris. Brillo v itr e o . N g = 1,571, N m = 1,534 y N p = 1,522. Dureza 2 . F rágil. Clivaje b u en o se g ú n { 0 1 0 }. Peso específico 2,167. C aracteres d iagn ósticos. Im p o sib le de d istin g u ir la p or lo s c a r a c teres ex terio res de los d em á s b o ratos p a recid os, sin m e d ir las co n sta n te s ó p tica s y v er los re su lta d o s d e lo s a n á lisis q u ím ic o s. Se fu n d e con fa cilid a d al so p le te , d a n d o u n v id r io q u e n o se en tu rb ia al enfriarse; d a un color v erd e a la lla m a . C asi in s o lu b le en el agua, in clu so al hervir. Se d is u e lv e en los á c id o s al c a le n ta r s e un poco. O rigen y y a cim ien to s. Se en cu en tra en los y a c im ie n to s b o rife ro s de sal g em a a co m p a ñ a d a de capas de y e so , a n h id r ita y arcilla s. L a p resen cia de hid rob oracita en los e str a to s d e a r cilla se d e b e a la fa c u lta d gen eral de las arcillas de a d sorb er las s u s ta n c ia s y , ta l v ez, p rin cip a lm en te los boratos. E n el p roceso de form ación d e d o m o s sa lin o s, la h id ro boracita, al verse en la zo n a de m e te o r iza c ió n y b a jo el e fe c to d e las agu as in filtra d a s de la su p erficie, se v u e lv e in e s ta b le y se p recip ita o tra v ez o v a sien d o s u s titu id a p o r u n a serie d e o tro s b oratos m ás esta b les (b o ro n a tro ca lcita , in y o íta , c o le m a n ita , a sch arita, etc .), quo se d esarrollan p or v ía m e ta s o m á tic a o se d ep o sita n en las cav id a d es r e su lta n te s d e la lix iv ia c ió n (c u ev a s y carst) en los d istin to s h orizon tes. A sí, ju n to al y e s o se v a n c o n s ti tu y e n d o considerables a g lo m era cio n es d e b o r a to s sec u n d a r io s b ajo la form a d e som breros en d om os sa lin o s.
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E ntre los y a c im ie n to s e x tr a n je r o s m e n c io n a r e m o s e l £ ta ssfu rth (R D A ) y los d e I n y o (C aliforn ia). Im portancia práctica. L a h id r o b o r a c ita , s ie m p r e q u e s e e n cu en tre en aglom eracion es co n sid era b les, e s u n a im p o r t a n t e m a ter ia prim a para la in d u stria q u ím ic a c o m o f u e n t e d e b o r a to . A cerca de su s ap licacion es v éa se a sc h a r ita .
COLEMANITA - C azB jO n'SH jjO . C r ista liz a e n e l s is t e m a m o noclínico. Los cristales tien en un a s p e c to c o lu m n a r c o r to o bipiram idal. Las m ás de las v e c e s se e n c u e n tr a e n m a s a s g r a n u la r e s o esferolíticas. Color blanco. Brillo v itreo . N g = 1 ,6 1 4 , N m = 1 ,5 9 2 y N p ~ = 1,586. Dureza 4. Clivaje b u en o s e g ú n {0 1 0 }. Peso específico 2 ,4 4 . Insoluble en el agua. Se d isu e lv e e n H C l a l c a le n ta r s e . Se conocen grandes y a c im ie n to s d e c o le m a n ita a so c ia d a ■al yeso y otros m inerales d e b oro e n lo s E s t a d o s d e C a lifo r n ia y N ev a d a (EE.UCJ.) bajo la fo rm a d e la g o s s a lin o s s e c o s y tie r r a s sa lin a s en com arcas d e clim a cá lid o y s e c o . E n C h ile , c e r c a d e B a co s del Toro, la co lem a n ita se p r e c ip ita d e la s a g u a s te r m a le s . S e en cu en tra en peq u eñ as m a sa s e n e l y a c im ie n to d e I n d e r . PANDERMITA — Ca 4B w 0 1 #- 7 H 2 0 . S in ó n im o : p r ic e ít a . C ris ta liza en el siste m a m o n o clín ico o tr ic lín ic o . S e o b s e r v a e n m a sa s d en sa s m etacoloid eas a rriñ on ad as d e c o lo r b la n c o c o n fr a c tu r a con coid ea m ate. N g = 1,593 y N p = 1 ,5 7 4 . Dureza 3,5. Peso específico 2 ,4 3 . P o r su c o n d u c ta a l s o p le t e es id én tica a la colem an ita. » D escu b ierta cerca d el p u e r to d e P a n d e r m a . e n e l m a r d e M ármol (Turquía). Se h a h a lla d o e n I n y o y e n o tr o s lu g a r e s d e l E sta d o de C alifornia (E E .U U .). S e e n c u e n tr a e n c a n tid a d e s ■considerables en el y a c im ie n to de b o r a to d e I n d e r (a l n o r te d e l m ar Caspio) bajo la fo rm a de m a sa s c o m p a c ta s.
CLASE 8a. SILICATOS Consideraciones generales. P e r te n e c e a la c la se d e lo s s ilic a t o s u n enorm e núm ero de m in era les, a l q u e c o r r e sp o n d e u n a te r c e ra parte, aproxim ad am en te, d e la s e sp e c ie s m in e r a le s c o n o c id a s en la naturaleza. Su im p o rta n cia c u a n t it a t iv a ser á t o d a v ía m ayor 48Í ten em o s en c u en ta el grado d e su p r o p a g a c ió n y su p e s o to ta l •en la corteza terrestre. S eg ú n cálculos d e A . F ersm a n , los s ilic a to s c o n s t it u y e n e l 75% d e la co rteza terrestre. Si a eso se a ñ a d e e l 1 2 % d e la s ílic e lib re (p rin c ip a lm e n te b ajo la form a d e c u a r z o y ó p a lo ), q u e d a r á p e r fe c t a m e n t e claro el ex cep cio n a l p a p e l q u e d e s e m p e ñ a e l s ilic io e n la g e o q u ím ic a .
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M uchos silicatos son im p o rta n tísim o s m in e ra le s d e la co m p o sició n d e las rocas m ag m áticas, d e su s v a rie d a d e s y fo rm a cio n es m e ta so m á tic a s d e c o n ta c to m odificadas p o r v ía h id ro te rm a l, p r o d u c to s d e su m eteorización, d e m u ch as ro c as s e d im e n ta ria s (p rin c ip a lm e n te arcillas y p izarras arcillosas), y d e d is tin ta s p iz a rra s cristaü n a s. T am b ién les co rresponde u n p a p e l im p o r ta n te e n la com posición m ineral de casi to d o s los y a c im ie n to s d e m in e ra les, y no sólo com o co n co m itan tes, sino en m u c h o s caso s conj.o p o rta d o re s de valiosos m etales (Ni, Zn, B e, Zr, L i, Cs, R b , U, T R , etc.). Se conocen m uchos m inerales no m etálico s, re p re s e n ta d o s p o r los silicatos, como, p o r ejem plo, el asb e sto , el ca o lín , las Llamadas arcillas de blanqueo, los fe ld e sp ato s com o m a te r ia p rim a p a r a re frac tario s, cerám icas, etc., sin h a b la r y a d e los d is tin to s m ateria le s d e construcción. V arios silicato s (e sm e ra ld a , a g u a m a rin a , tu rm a lin a , topacio, ro d o n ita , n e frita , e tc .) se u s a n d e sd e tiem p o s in m em oriales com o p ied ra s p recio sas y d e a d o rn o . E n tr a n en la com posición d e los silicatos los sig u ien tes e le m e n to s p rin cip a le s: N a, K , Li Ca, Mg, F e - - , Al, F e - • •, B
Mn--,
Be
Si, Zr, Ti O, F , H (bajo la fo rm a de H 1+, [O H ]*" y H 2 0 ).
G ra n n ú m ero de o tro s elem entos (R b, Cs, B a, Sr, P b , Z n, N i, C o, Cu, Bi, Sb, Cr, V, Se, Y, T R , T h , Sn, U , N b, S, Cl, C b a jo la fo rm a de [C 0 3]2~, P , etc.) se re g istra en especies m in e ra le s re la ti v a m e n te ra ras. A p e sa r de no ser m u y g ra n d e el n ú m ero d e los e le m e n to s p rin cip ales a rrib a citad o s que e n tra n en la com posición d e los silic a to s, e n la n a tu ra le z a se o b serv a u n a e x tra o rd in a ria d iv e rs id a d d e c o m p u esto s, a veces d e m u y com pleja c o n stitu c ió n y v a ria b le c o m p o sición. E n las clases d e sales o x ig en ad as v is ta s e n las p á g in a s a n t e riores, la com posición qu ím ica d e los m in era le s se e x p r e s a b a p o r m edio d e fó rm u las b a s ta n te sim ples. E n tr e d ich o s c o m p u e sto s co rresp o n d e a los siü catos u n nú m ero re la tiv a m e n te re d u c id o d e m i nerales. E n m uchos casos, los d a to s d e los a n á lisis q u ím ic o s n o porm ite n d ed u c ir fó rm ulas sencillas d eb id o a la p re s e n c ia do m u c h a s im p u rezas y c ie rta in co n stan c ia d e la co m p o sició n d e las especies m inerales. E sto fenóm eno no p u ed e a trib u irs e a la in e x a c titu d d e los propios análisis quím icos o a a lg u n a s in clu sio n es m icroscópicas d e o tro s mi norales. L a com plej id ad d e la co m p o sició n viene co n d icio n ad a, como verem os en la descrip ció n d e los d is tin to s g ru p o s de m inerales, p o r las p a rtic u la rid a d e s c rista lo q u ím ic a s d e esto s com puestos. L a constitución de los silicatos. Y a a n te s do las in v e stig a c io n e s ro en tg en o m ó tricas se concedió m u c h a a te n c ió n al p ro b le m a d e la 487
naturaleza quím ica
i
a - te tra e d ro [Si*0TJ4 -; i> - g rupo de tre s tetraed ro s unidos en un anillo ( S l,0 ,) ‘_ ; d — g ru p o de cu atro te tra e d ro s unidos en un anillo [SiiOj»]1*- ; e — g ru p o de seis te tr a e d ro s u n i dos en u n anillo [Si.O n]12-.
m in a b a n monosilicatos, y a que la relación e n tre el n ú m e ro d e á t o m os de o xíg en o en S i0 2 y MgO (2 :2 ) es ig u al a u n id a d ; los m e ta silicato s se d en o m in ab a n disilicatos (p o r ejem plo, la e n s t a t i t a M g 0 -S i0 2); la a lb ita N azO •A120 3 •6 S i0 2, p a rtie n d o d el m ism o criterio se d en o m in ab a trisilicato. L as ideas actu ales de la co nstitución d e los silicato s se h a n d e sarro llad o p rin cip a lm en te sobre la base de las conclusiones sa c a d a s en la esfera de la cristaloquím ica. L as investigaciones ro en tg en o m étricas d e m u ch as d ec en as d e s i licatos de la m ás d iv ersa com posición h a n p e rm itid o s a c a r las si gu ien tes conclusiones im p o rtan tísim as acerca d e las p a rtic u la rid a d e s de las e stru c tu ra s cristalinas de dichos com puestos. 1 . E n todos los silicatos estudiados, ca d a ió n Si4+ sie m p re se h a v isto ro deado p o r cu a tro iones O2- d isp u esto s en los á n g u lo s del te tra e d ro circunscrito (fig. 271). E l enlace de los iones d e oxígeno con el silicio es m ucho m ás fu e rte que con los d e m á s m e ta le s q u e hacen las veces de cationes en las e s tru c tu ra s c ris ta lin a s d e los sili catos. L as dim ensiones de esos te tra e d ro s d e oxígeno y silicio son casi rig u ro sam en te constantes. L a d ista n c ia Si — O a p e n a s llega a 1,6 Á. E s ta circunstancia, así com o o tro s d a to s ro e n tg e n o m é tric o s p ru e b an que el enlace Si —O es co v alen te en c o n sid erab le m edida. Así, el te tra e d ro de oxígeno y silicio, es decir, el g ru p o [S iO J 4es la u n id ad e stru c tu ra l fu n d a m e n ta l d e to d o s los silicatos. 2. Los tetra ed ro s de oxígeno y silicio p u e d e n h a lla rse en las es tru c tu ra s cristalinas de los silicatos com o u n id a d e s e s tru c tu ra le s S i0 4, aisladas la u n a de la o tra o unirse p o r d ife re n te s p ro c e d im ie n to s, form an d o radicales am ónicos de co m p leja co n stitu ció n . L a un ió n no se efectú a m ás que a través de los ángulos de los tetraedros, 489
form ando v értices com unes, pero no a tr a v é s d e las c a ra s o la s a r is tas. E l caso m ás com pleto d e se m e ja n te s a r tic u la c io n e s se lo g ra rá , por lo visto, cuando todos los c u a tro v é rtic e s d e c a d a t e t r a e d r o «ses«\ al m ism o tiem po com unes p a r a los c u a tr o te tr a e d r o s S i 0 4 c ir cundantes. Ese caso se observa, com o sab e m o s, e n la s e s tr u c tu r a s cristalinas de los m inerales del g ru p o d e l c u a rz o (v. fig s. 182 y 183) con la fórm ula com ún S i0 2. P o r consiguiente, la relación 0 : Si e n los ra d ic a le s a m ó n ic o s c o m plejos de los silicatos puede oscilar e n tre 4:1 y 2:1. 3. Según se produzca o no la a rtic u la c ió n d e lo s t e t r a e d r o s d e oxigeno y silicio y cóm o se p ro d u z c a , se c o n s titu ir á n d i s t in t a s f o r mas espaciales de radicales am ónicos com plejos. Veamos los ejem plos m ás típ ic o s: a) E l anión com plejo e stá re p re se n ta d o p o r u n te t r a e d r o [ S i0 4]4(fig. 271, a) aislado y re te n id o e n la e s tr u c tu r a c o n a y u d a d e c a tio nes de otro s m etales. L a c a rg a n e g a tiv a g e n e ra l d e c a d a g ru p o es igual a cu atro (cada áto m o de oxígeno cede al silicio n a d a m á s q u e la m itad de su carga n e g a tiv a ig u al a dos). E s te tip o d e e s t r u c tu r a es m uy com ún e n los o rto silicato s, p o r e je m p lo , e n el c irc ó n Z r[Si04], la fo rste rita Mg2[S i0 4], el g ra n a te C a3A l2[S i0 4]3, e tc . b) E l rad ical aniónico com plejo e s tá re p re s e n ta d o p o r lo s g ru p o s aislados [Si20 7]6 -, in teg rad o s p o r dos te tra e d ro s d e o x íg e n o y sili cio S i0 4, unidos e n tre sí y con v értic e co m ú n (fig. 271, b ). N o c u e s ta tra b a jo calcular que la carga n e g a tiv a g e n e ra l d e d ic h o c o n ju n to es igual a seis. E l io n de oxígeno, que se d isp o n e e n el v é r tic e co m ún, es in erte en el aspecto elec tro estático . P o r c o n s ig u ie n te , los iones activ o s de oxígeno, cuyas cargas n e g a tiv a s re s id u a le s e n la e s tru c tu ra c ristalin a se ven n e u tra liz a d a s p o r lo s c a tio n e s d e m e ta les, se s itú a n en los dos extrem os o p u esto s d el c o m p le jo a n ió n ic o (fig. 271,b). N o son m uchos los casos de c o m p u e sto s (p iro silic a to s) que poseen sem ejantes aniones com plejos ( th o r tv e itita — S c 2[Si20?])c) E l anión com plejo consta de tres, c u a tro o seis te tr a e d r o s de oxígeno y silicio unidos p o r dos v értic es co m u n es e n an illo s p la n o s y aislados (fig. 271, c, d y e). Los aniones co m p lejo s e n e s to s casos están representados resp ectiv am en te p o r: [S ij0 9]6~, [Si40 12]8 - y [Si60 18]12~. L a valencia general d e c a d a ra d ic a l e n c u e s tió n se v e d eterm in ad a p o r el núm ero d e iones d e ox íg en o e x te r n o s , d o n d e cad a uno posee u n a valencia n e g a tiv a n o c o m p e n sa d a . C o m o e je m plo pueden servir la b en ito íta B aTi[Si30 9] y el b e rilo B e 3A l2[Si60 18]S egún la clasificación anterior, los co m puestos d e d ic h o tip o e s tr u c tu r a l se in cluían en tre los m etasilicatos R " [S i0 3], p a r tie n d o ú n ic a m e n te d e la fó rm ula quím ica. C abe a ñ a d ir q u e N . B e lo v h a d e m o s t r a d o en ciertos silicatos (m ilarita, tu rm a lin a ) u n n u e v o tip o d e a n io n e s b a jo la fo rm a de com plejos re p re se n ta d o s p o r an illo s d o bles (de d o s pisos). d) L os an io n es com plejos e stá n re p re se n ta d o s p o r cadenas con tin u a s sim p les d e te tra e d ro s de oxígeno y silicio u n id o s lo s u n o s a 490
+S1SA -
F ig . 272. T ip o s d e ca d e n a s c o n tin u a s sim p les d e te tr a e d r o s d e o x íg e n o y silicio (en d o b le rep re se n ta c ió n ). a - cad en a sim ple tS ¡0 3)J¿; b — cadena doble (cinta) ( S ú O ,,)^ . Los v értices de los t e t r a e d ro s orien tad o s h acia el observador van señalados con lineas m ás g ru esas (B).
los o tro s. E n la p a r te superior de la fig. 272 e s tá re p re s e n ta d a u n a cadena sim ple, d o nde ca d a te tra e d ro se e n la z a con los vecin o s m e d ia n te dos ángulos con iones in erte s d e oxígeno e n ellos, m ie n tra s q ue dos iones activos d e oxígeno en c a d a te tra e d ro se d isp o n e n d e m odo que uno se h a lla sobre el io n Si (en el p la n o d el d ib u jo ), y el o tr o se s itú a a lte rn a tiv a m e n te y a en la p a r te su p e rio r, y a e n la inferior. E n tre sem ejantes rad icales lineales se d isp o n e n los c a tio nes de m etales. L o m ism o que en el tip o an terio r, en c a d a te tra e d ro d e ox íg en o y silicio, dos iones de oxígeno p erten ecen e n te ra m e n te a l io n Si, m ie n tr a s q ue los dos re sta n te s (inertes) com o si se d is trib u y e n e n tre los te tra e d ro s vecinos. E n to ta l, a c a d a io n Si c o rre sp o n d e n tre s iones de oxígeno, de que dos poseen ca d a u no u n a v a le n c ia lib re. A sí, la com posición y la valencia de sem ejan tes ra d ic ales p u e d e n e x p re sarse del m odo siguiente: n [S i0 3]2 -, d o n d e n — oo y sig n ifica la polim erización. T al e stru c tu ra del ra d ic al ácid o es p e c u lia r p a r a el g rupo de las piroxenas, p erten ecien tes a los m e ta silic a to s típ ic o s con la fó rm u la general R " [ S i0 3]. No o b s ta n te , aq u í, al ig u a l q u e en el tip o p reced en te de estru c tu ra s cristalin as, no se o b s e rv a n gru p o s aislados de S i0 3.* E n la p a rte inferior de la fig. 272, b se m u e s tra u n a cadena doble, m ejor dicho u n a cin ta de te tra e d ro s de oxígeno y silicio u n id o s co n tin u am en te. P u ed e obtenerse a p a r tir de la c a d e n a sim ple, refle ján d o la en el p lano p erp en d icu lar al d ib u jo y p aralelo al eje de la * Sin em bargo, ta n to en el caso d el a n ió n c o m p le jo e n cu e stió n com o e n to d o s los tip o s suoesivos d e a rtic u la c ió n d e te tr a e d r o s en co m p lejo s co n tin u o s, señalarem o s e n tre c o rch e tes la u n id a d c o n v e n c io n a l, en n u e stro caso la u n id ad de lo n g itu d d e la c a d e n a d e u n p e rio d o e n 5,25 Á (v. fig. 272). A si, la fó rm u la del a n ió n en la s p iro x e n a s s e r á (Si,O ,).
491
A
0
Fig. 273. Hoja de tetraedros de oxígeno y silicio de estructura hexagonal [Sij06]2-. cadena. S em ejan tes articulaciones e n c in ta d e t e tr a e d r o s d e o x íg e n o y silicio son carac te rístic as en los g ru p o s d e a n fib o le s. N o es d ifíc il v er que la com posición y la v alen c ia d e s e m e ja n te s ra d ic a le s d e n t r o de un período (5,25Á) se ex p resa m e d ia n te l a f ó r m u la [Si 4 Ou ]6 - . E s m en ester h acer p re se n te q u e e n los te tr a e d r o s d e o x íg e n o y silicio, el ion Si se v e su stitu id o , a veces, p o r el io n A l, e l c u a l t a m bién está ro d ead o d e c u a tro iones d e oxígeno. H ace poco, en el I n s titu to d e C rista lo g ra fía d e la A c a d e m ia d e Ciencias de la U R SS, b a jo la d irecció n d e N . B e lo v se h a e s ta b le c id o un nuevo tip o de ra d ic al am ónico b a jo la fo r m a d e c a d e n a d e o x íg e no y silicio [Si30 9]6- p ecu liar e n los m in era le s d el g ru p o d e l a w o llasto n ita C aS i0 3, así com o cad en as dobles d e o x íg en o y silicio [Si 6O17]10~ p a ra la x o n o tlita Ca#[Si60 17] [O H ]2, q u e c o n tie n e O H . e) Los aniones com plejos e s tá n re p re s e n ta d o s p o r estratos do bles o bidim ensionales d e te tra e d ro s d e o x íg en o y silicio. L a e s t r u c tu r a de estos radicales estra tific a d o s se d is tin g u e p o r el h e c h o d e que los tetra ed ro s se unen el u n o al o tro p o r tr e s v é r tic e s c o m u n e s y form an u n a capa p la n a y c o n tin u a en doB d ire c c io n e s (fig. 273), asem ejándose a la red hexagonal. L os ioneB a c tiv o s d e o x íg e n o (a razó n de uno p o r ca d a te tra e d ro ) se d irig en to d o s e n u n m is m o s e n tid o (hacia a rrib a o abajo del p lan o del d ib u jo ), fo rm a n d o u n a h o ja a c tiv a especial en el e s tra to d e te tra e d ro s . L a fó r m u la q u ím ic a d e e s ta c a p a an iónica en el m arco d el h ex ág o n o se e x p r e s a r á d e l a si g u ie n te m a n e ra : [Si20 5]2 - . U n a p a r te d e los io n es Si e n lo s t e t r a e d ro s d e ox íg en o y silicio suele verse s u s titu id a p o r los io n e s A l c o n el n ú m e ro d e co o rd in ació n 4. C ad a e s tra to , c o n a y u d a d e la h o j a d e io n es a c tiv o s d e oxígeno, se u n e a tra v é s d e los c a tio n e s d e m e t a les, d e u n a o d e o tr a m an era, con los d em ás e s tr a to s d e a n á lo g a es492
% F ig . 274. R e d d e a lu m in io , o x íg en o y silic io e n la e s tr u c tu r a c ris ta lin a d e la n o S ean a.
t r u c t u r a . Como ejem plo d e s e m e ja n te s e s tru c tu ra s cristalin as pueden s e r v ir las e s tru c tu ra s de m inerales la m in a re s d o ta d o s de buen clivaje en u n a dirección (m icas, talco, clo rita s , etc.). f) L os aniones com plejos constan d e arm a zo n es tridim ensionales de te tra e d ro s de oxígeno y silicio, en los cuales cada ion de oxígeno p e r te n e c e sim u ltá n e a m e n te a dos tetra ed ro s. N o h ay u n solo á n g u lo d e te tra e d ro con ion activ o de oxígeno. Com o hem os se ñ a la d o y a , los ejem plos de d ichas arm azones nos ofrecen los m in erales del g ru po del cu arzo , re p re se n ta n te s del an h íd rid o p u ro d e fó rm u la SiO». S in em b arg o an álogas e stru c tu ra s cristalin as se o b se rv a n ta m b ié n e n los silicatos (fig. 274). C ierto es que en este caso u n a p a r te d e los iones S i4+ se ve siem pre su stitu id a p o r iones A l3+ con el m ism o n ú m ero d e coordinación (m ás a d e la n te hab larem o s d e este p ro b le m a ). L a fó rm u la q uím ica de los aniones com plejos d e e s tru c tu r a s e n a r m azó n p u ed e ser, en rasgos generales, la s ig u ie n te :[(Si„_.r Al v) 0 2„] v_. E n v ir tu d d e q u e c ie rta p a r te d e iones Si'*'1' se v e s u s titu id a p o r io nes A l3+ (m an ten ién d o se in a lte ra b le el n ú m ero to ta l d e los io n es d e oxígeno), este rad ical, com o es fácil d e calcu lar, posee, c o n to d o y con eso, c ie rta c a rg a n e g a tiv a re m a n e n te . A títu lo d e eje m p lo p odem os m en cionar los feld esp ato s: N a[Si 3A 108], C a[Si 2A l 2O g] y m uchos otro s m inerales. Los cationes N a, Ca, etc., q u e c o m p e n sa n la v alen cia n e g a tiv a residual de las arm a zo n es a n ió n ic a s se d is p o nen en su in te rio r (en las resp ectiv as “ c a v id a d e s ” d e la e s tru c tu r a ). Así, los rasgos generales d e la c rista lo q u ím ic a «le los silic ato s, basán d o se en la división de los aniones co m plejos fo rm a d o s p o r t e tra e d ro s d e S i0 4 en radicales de 0 , 1 , 2 y 3 v alen c ias, p u e d e n re s u m irse en la ta b la 13. 4. U n a de las p articu larid ad es p rin cip a le s y m ás n o ta b le s d e la co n stitu ció n de m uchos silicatos se cifra en el p ap el d e los iones Al en sus e stru c tu ra s cristalinas. A ntes do em plearse el m étodo do las in v estig a c io n e s roen tg en o m étricas, ciertos hom bres de ciencia c o n sid e ra b a n (pie p o r a n a lo gía con Mg, K , N a y otros m étalos, al Al le c o rre s p o n d ía en la cons titu c ió n do los silicatos el papel de baso, m ie n tra s q u e V. V ertm dski d em o stró que Al, a la p a r con Si, e n tr a b a e n la com posición de los rad icales ácidos, por cu y a razón d istin g u ía num erosos ácidos a l umo.silícicos, sus an h ídridos y sales (alum osilicatos). 493
TABLA «3 SISTEMATIZACION DE LOS ANIONES DE OX IG EN O Y SIL IC IO S O B R E L A B A S E P E LAS CORRELACIONES Si : O
Si : 0
Fórmula y tipo de anión
Carga del anión
Carga por i Si
1 :4
[SiOJ tetra edro
-4
-4
2 :7
[Si.o7]
-6
-3
-6
-2
-1 2
-2
—2 n
-2
—6 n
-1 ,5
—2 n
-1
1 :3 1 :3 1 :3
4 : 11 2 :5 1 :2
tetraedro doble [Si30,] anillo [Si60 ls] anillo [SiOal, cadena [S i.0,Jn cinta [S iA l, capa [(A l^ A J armazón
—X
—
E je m p lo s
F orsterita Mg2[Si04] T hortveitita Se 2[Si20 7] B enitoita BaTi[Si30 9] Berilo Be 3Al 2[Sis0 18] Diópsido CaMg[Si20 6] Trem olita Ca 2Mg5X X[Si4O u ] 2 [OH], Talco Mg3[ S iA ] 2 [OH ]2 Albita Na[Si 3A108]
E l estudio de las e s tru c tu ra s c ris ta lin a s d e los s ilic a to s c o n a y u d a de los rayos X p erm itió h a lla r la so lu ció n d e l p ro b le m a . R e s u l t a q u e loe alumosilicatos e x iste n e fe c tiv a m e n te e n tr e lo s c o m p u e s to s d e la clase de los silicatos. S in em b arg o , a la p a r d e ello, se e s ta b le c e n e n m uchos casos silicatos d e alu m in io , co n fre c u e n c ia j u n t o a o tr o s m e tales. Así, Al3+ d esem peña en la c o n s titu c ió n d e los s ilic a to s u n p a p e l d o b le : com o com ponente d e ios ra d ic ales an ió n ic o s, h a llá n d o s e , lo m ism o que Si4+, rodeado d e c u a tro iones d e o x íg e n o , o c o m o c a tió n propio, solo o ju n to con catio n es d e o tro s m e ta le s q u e n e u t r a lizan la carga n e g a tiv a d e los an io n es, v ié n d o se ro d e a d o s d e seis iones de oxígeno o hidroxilos, com o o c u rre c o n M g2+. S e c o n o cen, incluso, m uchos casos d e p a rtic ip a c ió n d e u n o s io n e s d e A l en u n m ism o silicato en u n an ió n com plejo, m ie n tr a s q u e o tr o s se h allan e n tre cationes, que o cu p an los in te rs tic io s c o m p re n d id o s e n tre los radicales cargados n eg a tiv a m e n te . M erced a estos descu b rim ien to s, m u c h a s co sa s d e la s q u e a n te s p a re c ía n a b so lu tam en te inconcebibles h a n h a lla d o s u m á s re a l e x p licació n a h o ra sobre la base d e los e x a c to s d a to s físico s, e n p le n a co n so n a n c ia con las p ro p ied ad es d e los m in erales. V o lv e re m o s a d e te n e rn o s to d a v ía m uchas veces en este p ro b le m a a l d e s c r ib ir lo s d is tin to s g ru p o s d e silicatos. P o r co n sig u ie n te , en los a lu m o siü cato s, los io n e s d e o x íg e n o s i tu a d o s e n to r n o d e A l3+ tien en la m ism a c o o rd in a c ió n c u a t e r n a r i a 494
q u e e n to r n o d e S i4+. L a p o s ib ilid a d d e su s titu c ió n d e lo s te tr a e d r o s d e o x íg e n o y silicio p o r lo s d e o x íg e n o y a lu m in io d im a n a d e r a z o n es p u r a m e n te g e o m é tr ic a s : la rela ció n e n tr e lo s ra d io s ió n ic o s d e O2 - y A l3+ e s ig u a l a 0 ,4 3 , es d ecir s e a cerca al lím ite q u e s e p a r a la p o s ib le co o rd in a ció n cu a tern a ria a n á lo g a a S i4+ y la se n a r ia a n á lo g a a M g2+. E m p ero ta l s u stitu c ió n de S i4+ p o r A l3+ a ca r re a im p o r ta n te s c o n se c u e n c ia s qu e rep ercu ten m u y s e n sib le m e n te e n la c o n s t itu c ió n d e lo s a lu m o silica to s. E n e fe c to , m ie n tr a s en el tetra ed ro S i 0 4 e x is te n c u a tr o v a le n cia s n o sa tu r a d a s, en e l tetra ed ro d e o x íg e n o y a lu m in io A 1 0 4 e s t e n ú m e r o lle g a a cin co (8 — 3 = 5). E n co n se c u e n cia , c a d a t e tr a e d r o d e o x íg e n o y a lu m in io a u m e n ta en el rad ical a n ió n ic o c o m p le jo su ca rg a n e g a tiv a e n u n a u n id a d y e x ig e su c o m p e n sa c ió n c o n a lg ú n c a tió n d e ca rga p o s itiv a en co n so n a n cia con la e s te r e o m e tr ía d e la e str u c tu r a d el c o m p u e sto en cu estió n . E llo es fá c il d e d e m o s tr a r e n el eje m p lo d e los c o m p u esto s con e stru ctu ra s c r ista lin a s tr id i m en sio n a les.
Cuarzo — Si40 8 Albita — Na [Si3AlOs]
Nefelina — Na» [Si.Al„08] Anortita — Ca [Si2Al20 8], eto.
L a r e la c ió n S i: A l no d eb e ser o b lig a to r ia m en te u n n ú m er o e n te r o , p ero el eq u ilib rio d e la s cargas n e g a tiv a s y p o s itiv a s es in d u d a b le m e n te in d isp e n sa b le p a ra lograr u n a e str u c tu r a c r ista lin a e s ta b le . D e a h í d eb e e sta r clara la ca u sa d e qu e no sie m p r e la fó r m u la q u í m ic a d e l m in eral p u e d a calcu larse sim p le m e n te co n lo s d a t o s d e lo s a n á lisis q u ím ico s d e lo s a lu m o silica to s. P o r e je m p lo , la fó r m u la gen era l d e la h o rn b len d a es la sig u ie n te : (Ca, N a )2_ 3(Mg, A l) , [(Si, A l)40 n ]2[ 0 , O H ]2, d on d e la relación A l : Si en el radical p u e d e c a m b ia r d e 1: 3 h a s t a 0. E s im p o r ta n te su b ra y a r que el su r g im ie n to d el g r u p o A 1 0 4 p u e d e p rod u cirse e n con d icio n es d eterm in a d a s. L a fo r m a c ió n d e r ed es trid im en sio n a les a p a rtir d e lo s gru p os te tr a é d r ic o s A 1 0 4 y S i 0 4 o c u rre ú n ic a m e n te si al m ism o tiem p o en tra n en la e s tr u c tu r a d e la m a lla c a tio n e s d e d im en sio n es r e la tiv a m e n te g r a n d e s c o n b a ja carga (N a 1+, K 1+, Ca2+, B a 2+, e tc .). T a les so n lo s n u m e r o so s re p re se n ta n te s d e los gru pos de los fe ld e sp a to s y la s z e o lita s . E s s in t o m á tic o q ue en el p roceso de m eteo riza ció n , c u a n d o se p r o d u c e Ja lix iv ia c ió n d e los m eta les alca lin o s y a lc a lin o té r reo s, lo s g r u p o s A1G4 se d e s tr u y a n : en la ca o lin ita , qu e s e fo rm a a c u e n ta d e lo s fe ld e s p a to s y Á l3+ en tre y a en coord in ación se n a ria . L o m ism o ocurre con lo s d em á s tip o s d e estru ctu ra s c r ista lin a s, e n la s q u e e n tr a co m o p a rte in te g r a n te d e los a n io n es d e l g ru p o A 1 0 4. E n los m ed ios ricos en a lú m in a, los g ru p o s A 1 0 4 su rgen a a lta s tem p era tu ra s. P o r v ía e x p e r im e n ta l s e h a d e m o str a d o q u e los m in era les com o la ca o lin ita y el d iste n o , d o n d e to d o el A l3+ se h a lla en coordinación senaria, en ta le s c o n d ic io n e s (1400 — 1500°)
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se co n v ierten con frecu e n cia en s ilim a n ita o m u llita , es d e c ir, en silicatos q ue co n tien e n ta m b ié n g ru p o s A 104 c o n c o o r d in a c ió n c u a te rn a ria . E s c a rac te rístic o q u e en las c u rv a s d e c a le n ta m ie n to se establecen acusados efectos ex o térm ic o s q u e c o r re s p o n d e n al m om ento de reo rganización d e la e s tr u c tu r a c r is ta lin a . Con ta l m otivo h ay que d e te n e rse en el p r o b le m a d e l lla m a d o núcleo caolínico. Sobre la base d e las o b se rv a c io n e s d e lo s fe n ó m e nos n atu rales de destru cció n d e los m in e ra le s y lo s d a t o s d e las investigaciones ex p erim en tales, V. V e rn a d s k i sa c ó l a c o n c lu s ió n de la ex isten cia en los alu m o silicato s, e n p a r ti c u la r e n lo s fe ld e s patos, de u n núcleo especial d e co m p o sició n A l2S i20 7 m u y e s ta b le respecto a los procesos n a tu ra le s. L a p ro p ia id e a d e lo s v ín c u lo s estrechos e n tre Al y Si en los silic ato s q u e c o n tie n e n a lú m in a h a prestad o u n in ap re ciab le servicio al d e sc ifra rse m e d ia n te la s in v e s tigaciones ro e n tg e n o m étricas d e m in era le s d e e s t r u c t u r a t a n c o m p leja como los alum osilicatos. A q u í se h a a c la ra d o , s in e m b a rg o , que no todos los silicatos, ni m u ch o m enos, q u e c o n tie n e n a lú m in a , son alum osilicatos, es decir, d o n d e A l d e s e m p e ñ a u n p a p e l ig u a l al de Si. A h o ra bien, ta m p o c o en los a lu m o s ilic a to s , c o n s u s re d es tridim ensionales d e rad icales d e oxígeno, silicio y a lu m in io ex is ten , h ab lan d o con rigor, g ru p o s a p a r te s e m e ja n te s a l s u p u e s to “ núcleo cao línico” . L a p ro p ia c a o lin ita , q u e se f o r m a e n el p ro c e so de m eteorización d e los alu m o silicato s, es, d e h e c h o , u n s ilic a to de alum inio, y no alum osilicato ni “ á c id o a lu m o s ilíc ic o ” . 5. E n la com posición d e m u ch o s silic a to s e n t r a n lo s lla m a d o s aniones su p lem en tario s: O2 - , [O H ]1 - , F 1 - , C l1 - , [ C 0 3]2 - , e tc . q u e n eu tralizan la c a rg a p o sitiv a ex cesiv a d e los c a tio n e s . A v e c e s se ad m ite que [O H ]1- y F 1_ p u e d e n s u s titu ir lo s io n e s d e o x íg e n o en los rad icales am ónicos m ás com plejos, p e ro d ic h a s u s titu c ió n es h ab itu al p a ra los iones d e oxígeno q u e n o e n t r a n e n l a c o m p o sic ió n de los te tra e d ro s d e oxígeno y silicio. P o r fin, en la com posición d e v a rio s silic a to s e n t r a H 20 d e carác te r zeolítico, e n la m a y o ría d e los casos. P o r lo c o m ú n , las m oléculas de H 20 se re tie n e n d é b ilm e n te e n los in te r s tic io s o c a n a les vacíos de las e s tru c tu ra s c rista lin a s. 6. E n todos los silicatos, el n ú m ero d e io n es d e o x íg e n o s u p e r a al de los iones de to d o s los d em ás elem e n to s. D a d o q u e el io n d e oxígeno posee u n rad io d e d im ensiones m u c h o m a y o re s e n c o m p a ració n con los cationes, es lógico q u e las d im e n sio n e s d e la s c é lu la s elem en tales, lo m ism o que en los d e m á s c o m p u e s to s d e o x íg en o , d e p e n d a n p rin cip a lm en te del n ú m e ro d e io n es d e o x íg e n o e n la c é lu la y su disposición en el espacio. D e a h í q ue en los silicato s d e u n a m ism a se rie is o m o rfa el n ú m ero d e iones de oxígeno d e b e se r ig u al. 7. E n la clase de los silicatos, a la p a r d e l is o m o rfis m o isov a le n te so n m u y com unes los fen ó m en o s d e iso m o rfis m o h e te ro v a le n te . 496
E l ejem p lo clásico d e isom orfism o h e te ro v a le n te nos o frece la serie d e las p la g io c la sa s: NafSijAlOgJ — Ca[Si2Al2Og]. A q u í N a 1+ es s u s titu id o p o r C a2+, de volum en casi igual. E l a u m e n to d e la c a rg a p o s itiv a p o r u n id a d v a ac o m p a ñ ad o d e la co rre sp o n d ie n te s u s titu c ió n en el ra d ic a l: u n ion Si4+ es s u s titu id o p o r u n io n A l3+, o el an ió n [S i0 4]4~ p o r el an ió n [A lO J 5 - , es decir, se p ro d u c e t a m b ién u n a u m e n to d e la c a rg a n e g a tiv a p o r u n id ad . D e e s te m odo, ta n to ese, com o m uchos o tro s ejem p lo s se m e ja n te s , co n firm a con to d a e x a c titu d que los c o m p o n en te s d e las m ezclas iso m o rfas deb en te n e r: a) u n m ism o n ú m ero d e io n es d e o x ígeno, y a q u e las dim ensiones de las células elem e n ta le s c a m b ia n poco, y b) id é n tic a v alen cia to ta l d e los iones s u s titu id o s y s u s titu y e n te s (N a1+Si4+= C a2+Al3+, C a2+Si4+= N a 1+P 5+, e tc .), e x ig id a p o r la condición indispensable de la ig u a ld a d d e las ca rg a s p o sitiv a s y n e g a tiv a s en la e s tru c tu ra cristalin a. P o r lo q u e se refiere a las correlaciones c u a n tita tiv a s d e los iones su s titu id o s y su stitu y e n te s cabe decir que, p o r lo co m ú n , su s n ú m ero s su elen se r iguales. N o o b sta n te , com o verem os m ás a d e la n te , en la descrip ción d e los m inerales, se o b se rv a n ex cep cio n es p e rfe c ta m e n te ju stificables. P o r ejem plo, 3Mg2+ son su s titu id o s p o r 2A13+; 3 F e2+, p o r 2 F e 3+; etc., con la p a rtic u la rid a d d e q u e la v alen c ia to ta l e n tre los cationes se m an tien e in a lte ra b le (en el r a d i cal aniónico no se p ro d u c irán cam bios). C abe señ a la r que sem ejan tes su stitu cio n es sólo p u e d e n o c u rrir e n d eterm in a d o s tip o s de e stru c tu ra s cristalin as. L as co n d icio n es m ás fa v o rab les p a ra ta l índole de su stitu c io n e s se c rean e n las e s tru c tu ra s e stra tific a d a s d e los silicatos. L o m ism o que en las o tra s clases, e n tre los silicato s son c o m u nes los casos de m iscibilidad lim ita d a de las especies m in era le s, así com o los fenóm enos de d esintegración de las d iso lu cio n es só li das. L a m iscib ilid ad lim ita d a de los com puestos d e id é n tic a e s tr u c tu r a c rista lin a se d ebe a la considerable d iferen cia e n tro las d im e n siones d e los iones su stitu id o s y los s u s titu y e n te s. P o r ejem p lo , desd e hace m ucho se sabe que los silicatos id én tic o s d e C a y M g d a n fácilm en te com puestos dobles (m o n tic e llita , d ió p sid o , etc.) que fo rm an m ezclas lim itad a s con los o tro s c o m p o n e n te s (los m iem bros finales de la serie) y , ad e m á s, a a lta s te m p e r a tu ras. U n ica m e n te e n tre Mg 2[S i0 3]2 y M gC a[S i0 3] 2 (c lin o e n sta tita — diópsido) ex isten m ezclas isom orfas c o n tin u a s 011 las condiciones n a tu ra le s, q u e su rg en a a lta s te m p e ra tu ra s . 8 . U n im p o rta n te rasgo c a rac te rístic o do las e s tr u c tu r a s d e los silicato s es el nú m ero do coordinación, del quo d e p e n d o n las su s titu c io n e s isom orfas. C iertos catio n es p o see n d o s o incluso tros n ú m ero s de coordinación. A delanto se a d u c e u n a relación d e ele m en to s com unes en los silicatos y su s n ú m e ro s d e coordinación 32 -
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d e te rm in a d o s e n
B -4 Si - 4 B e -4 Zn - 4
la s e s tr u c t u r a s
Al —4, (5) y 6 Fe- • • - 4 y 6 Mg- 6 y 8 Fe —6 y 8
c ris ta lin a s
e s tu d ia d a s :
Mn*' —6 y 8 N a- 6 y 8 C a - 6, 7 y 8 L i- 6
T i-G Z r- 6 y 8 K —6 y 10 Ba - 12
Como era de esperar, los n úm eros de c o o rd in a c ió n c re c e n co n el aum ento de los radios d e iones. D e la re la c ió n a d u c id a se in fie re que T i4+ y Z r4+ no se h allan ro d e ad o s d e c u a tr o io n e s d e o x íg e no y que, p o r consiguiente, no s u s titu y e n S i4+ e n lo s te tr a e d r o s de oxígeno y silicio. P o r eso, las id eas a n te rio re s a c e rc a d e los “ titan o siiicato s” y “ circo n o silicato s” r e s u lta n e rró n e a s . E s to s elem entos e n tra n en las e s tru c tu r a s c ris ta lin a s d e los m in e ra le s como cationes co rrien tes d isp o n ién d o se e n la s re d e s e n t r e los radicales am ónicos. Sin em b arg o , se h a lo g ra d o d e m o s tr a r , p a r a el caso del tita n io , que ú n ic a m e n te a te m p e r a tu r a s r e la tiv a m e n te altas p u ed e T i4+ s u s titu ir S i4+ en m e d id a c o n s id e ra b le e n las piroxenas. P o r lo que se refiere a F e 3+ h a y q u e d e c ir q u e e s te e le m e n to e n tra en vario s casos en el a n ió n co m p lejo com o s u s t it u t i v o d e Si4+ an á lo g a m en te a A l3+ con to d a s la s c o n se c u e n c ia s n a tu r a le s . S em ejantes casos se h a n o b serv ad o en v a rio s s ilic a to s c o n g ra n contenido d e hierro. Clasificación de los silicatos. E n la a c tu a lid a d , c u a n d o la s i n vestigaciones ro e n tg e n o m étricas d e los c u e rp o s m in e ra le s y a cu e n ta n con ta n to s éxitos, la clasificación d e los s ilic a to s , co m o es lógico, no d eb e b asa rse ú n ic a m e n te en la c o m p o sic ió n q u ím ic a , sino ta m b ié n te n ie n d o en c u e n ta los tip o s d e e s t r u c tu r a s c r is ta li nas exam inados an tes. Los d istin to s m odos d e a rtic u la c ió n d e los t e t r a e d r o s d e o x í geno y silicio im p o n en u n a d e te rm in a d a im p r o n ta t a n t o a la s fó r m ulas quím icas d e los m inerales y las p a r tic u la r id a d e s m o rfo ló g i cas d e sus cristales com o en m u ch as p ro p ie d a d e s físic a s s u y a s (índices de refracción, d e do b le re fracció n , p e so s esp e c ífic o s, e tc .). E l orden d e disposición d e esto s tip o s d e e s tr u c tu r a s p u e d e s e r diverso. U nos au to res clasifican los silic ato s p a r tie n d o d e l m ism o o rd en que acab am os de e x a m in a r: e m p e z a n d o p o r el tip o d e e s tru c tu ra s con aislados te tra e d ro s d e o x íg en o y silicio y te r m i n an d o p o r las e s tru c tu ra s trid im e n sio n a les c o n tin u a s . O tro s a c e p ta n el ord en in verso, con la p a r tic u la rid a d d e q u e c o m ie n z a n la clasificación de los silicatos p o r el cu arzo , el c u a l p o se e u n a e s tr u c t u r a c rista lin a trid im e n sio n a l típ ic a . N o s d eten d rem o s en la p rim e ra v a r ia n te , es d e c ir, e m p e z a re m o s p o r aq u ello s gru p o s d e silicato s q u e c o rre s p o n d e n a la s sales típ ic a s y so n las m ás sim ples y afines p o r su c o n s titu c ió n a los m in e ra le s d e las clases d e sales o x ig e n a d a s v is ta s a n te s . A d ife re n c ia d e ellos, d iv id irem o s la clase d e silic a to s e n v a r ia s su b c la s e s .
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E l esq u em a general de dicha división será el sig u ie n te : Stcbcla.se A . Silicatos con tetra e d ro s aislados d e S i0 4 en las e stru c tu ra s cristalinas. Subclase B . Silicatos con grupos aislados de te tra e d ro s d e S iü 4 en las e s tru c tu ra s cristalinas. Tipo 1. Con g ru p o s aislados d e Si2()7. T ipo 2. Con radicales am ónicos an u lares S i„ 0 3„. Subclase 0 . Silicatos con cadenas co n tin u as d e te tra e d ro s d e S i0 4 en las e stru c tu ra s cristalinas. T ipo 1. Con ca d en as sim ples. T ipo 2. Con cadenas dobles. Subclase I). Silicatos con estra to s continuos d e te tra e d ro s d e S i0 4 en las e s tru c tu ra s cristalinas. Subclase E . S ilicatos con estru c tu ra s trid im e n sio n a les c o n tin u a s d e te tra e d ro s (Si, A1)04 en las e stru c tu ra s cristalin as. T al es el esq u em a de la división de los silicatos en sub clases y tipos. SU B C LA SE A. SILICATOS C O N T E T R A E D R O S AISLADOS D E S i0 4 E N LAS E S T R U C T U R A S C RISTA LIN A S E l rasgo m ás característico de las e stru c tu ra s c rista lin a s d e los silicatos p erten ecien tes a esta subclase consiste en la p re sen cia d e aniones tetra éd rico s [Si04]4- como u n id ad es e s tru c tu ra le s con p ap e l co n stitu tiv o . Como se h a señalado en la in tro d u c c ió n , esto s te tra e d ro s en las e stru c tu ra s cristalinas d e los m in erales en cues tió n se d isp o n en de m odo aislado, es decir, nin g u n o d e los io n es d e oxígeno que ro d ean al io n d e Si no es co m ú n p a r a los te tr a e d r o s d e oxígeno y silicio adyacentes. D esde el p u n to de v ista quím ico, estos silic ato s se c o n sid e ra b an com o ortosilicatos, es decir, sales del ácid o h ip o té tic o H 4S i0 4. E n tre los cationes de los siücatos d e este tip o d e se m p e ñ a n el p a p e l p rin c ip a l: M g2+, F e 2+, Ca2+, en p a r te N i2+, Co2+, M n2+, Z n 2+, así com o A l3+, F e 3+, en p a rte M n3+, C r3+, a veces P b 2+, B e 2+, T i4+, Z r4+, T h 4+ y , a veces, N b 5+. Los álcalis N a 1+ y K 1+ so o b s e rv a n en casos m u y excepcionales. L as tie rra s ra ra s to m a n ta m b ié n p a rte , a veces, en la constitución de las m allas c ris ta lin a s a la p a r con el calcio, el sodio y , en p a rte , el to rio . E l a lu m in io , a d ife re n cia d e los dem ás tipos d e siücatos, no e n tr a n u n c a e n la e s tru c tu r a c rista lin a b ajo la fo rm a do aniones com piojos con coordinaoión c u a te rn a ria , es decir, no su stitu y e Si e n su s g ru p o s tetra éd rio o s. U n ica m e n te se ad m ito que el flú o r p u e d a s u s titu ir los iones do silicio (v. g rupo del ap a tito ). L as p ro piedades físicas de los silicato s d e e ste tip o son b a s ta n te ca racterísticas y vienen condicionadas p o r las m allas cristalin as co m pactas. L as form as de cristales son, p o r lo com ún, isom ótricas. L os m inerales poseen u n a elev a d a d u re z a y pesos específicos rola32'
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tiv a m en te altos debido al em p a q u e d en so d e lo s io n e s. A la m ism a causa se deben los altos ín d ices d e refracción . E n la m a y o ría d e los casos, los m inerales so n in coloros o d e co lo res p á lid o s. L a co lo ración in tensa sólo suele observarse en las v a rie d a d e s q u e c o n tie nen crom óforos. 1. GRUPO D EL CIRCON
E n tra n en este grupo los ortosilicatos de Z r y T h t e tr a v a le n te s , que cristalizan en el sistem a te tra g o n a l. CIRCON — Z rS i0 4. L a denom inación p ro c ed e d e la s p a la b r a s persas deform adas con el tiem po “ t s a r ” , oro, y “ g u n ” , color. Sinónim o: jacinto. Suele p re sen tarse com o m in e ra l a c ceso rio en varias rocas eru p tiv a s acidas y alcalinas (g ran ito s, s ie n ita s , s ie n i ta s nefelínicas). Composición q u ím ica.C o n arreg lo a la fó rm u la : Z r 0 2, 6 7 ,1 % ; (Zr, 49,5% ), S i0 2, 32,9% . Como im p u rez as se p r e s e n ta n c a si s ie m pre en pequeñas ca n tid ad es F e 20 3 (h a s ta el 0 ,3 5 % y m á s), c o n frecuencia CaO (0,05 —4% ), a veces Á120 3. S ie m p re c o n tie n e ó x id o d e hafnio; en algunos casos, el H f 0 2 lleg a al 4 % , e n l a a l v i t a d e K rag ero (N oruega) llega incluso al 16% . E n v a rio s ca so s se re g is tra n Y20 3y tierra s ra ras, p rin c ip a lm e n te Ce20 3 ( h a g a ta lita ), a v ec es h a s ta el 16% con u n co ntenido d e P 20 5 (a m a g u tilita , h a s t a el 4 —5% ). E n ciertas v arie d ad es se re g is tra n , a d e m á s , N b y T a (naegita), así com o T h 0 2 h a s ta el 7% , a v ec es lle g a n d o a l 1 2 % (h eg tv eitita) y U 30 8 h a s ta el 1,5% , a veces in c lu so m á s. R a r a s veces se observa in significante co n ten id o d e S n y B e (en la a lv ita BeO +A 120 3 llega h a s ta el 15% ), etc. P o r fin , se co n o c e n v a r ie d a des que contienen u n a c a n tid a d c o n sid erab le d e P 20 5 (o y a m a lita). Loa Tndlaconea y los cirtolitos1, m ás ricos e n s u s ta n c ia s r a d ia c tiv as, y que se hallan debido a ello en e s ta d o m e ta m íc tic o , c o n tie nen tam b ién sensibles c a n tid a d e s d e H 20 (h a s ta el 2 — 1 2 % ). Cristaliza en el sistem a te tra g o n a l; c. s. d ite tra g o n a l- b ip ir a m id al L iá L 25PO. G.e. I i j a m d [Dy,). a0 = 6 ,5 8 ; c0 = 5 ,9 3 . E n el c ir cón son característicos los cristales. E s ra ro e n g ra n o s irre g u la re s . E structura cristalina. L as in v estigaciones ro e n tg e n o m é tric a s m u e s tran que el circón posee u n a e s tru c tu r a ra d ic a l ió n ic a típ ic a i n t e g rad a p o r grupos am ónicos Si 0 4 y catio n es Z r4+ c e rc a d o s p o r o ch o io n e s d e oxígeno (fig. 275). L os te tra e d ro s S i0 4 se a lte r n a n a lo la rg o d e L t con los iones Zr. Así, la e s tr u c tu r a d el c irc ó n se d i s t in g u e b a sta n te d e la q ue posee el ru tilo , cuyos c ris ta le s se p a re c e n « x te rio rm e n te a los d e circón, p ero es a n á lo g a a la e s t r u c tu r a del a n h íd r id o C a[S 04]. E l aspecto d e los cristale s es c o lu m n a r c o rto , j j) ej griego “K yrtos”, curvo, abombado (trátase de las caras curvas de los cristales). «00
Fig. 275. Estructura cristalina del circón. E n el centro están representados ocho enlaces del ion Zr,+ con los iones de oxi geno de los grupos [SIO*]*- .
iso m étrico , con m enos frecuen cia bipiram id al. L as form as m ás com unes s o n : prism as te tra g o n a le s {1 0 0 } y {1 1 0 } y do ble p irám id e tetra g o n a l {111 } (fig. 276). L as m aclas son de codo, com o en el rutilo, pero se en c u en tran con m u c h a m enos frecuencia. Color. Incoloro, pero las m ás de las veces posee u n a co lo ració n am arilla, n a ra n ja , roja, con m enos frecuencia verde. Los m alaeones suelen ser p ard o s oscuros. Brillo ad am an tin o , a veces graso. N g = = 1 ,9 6 8 -2 ,0 1 5 y N m = 1 ,9 2 3 - 1,960. D u reza 7 —8 . E n las variedades que han pasad o p o r la d e s in te gración m etam íctica suele b a ja r h a s ta 6 ; adem ás, poseen u n a e x tra o rd in a ria viscosidad, m ientras que los circones com unes su elen ser frágiles. E l clivaje se observa bien pocas veces seg ú n {110}. L a fra c tu ra es irreg u lar o concoidea (en las varied ad es m odificadas). Peso específico 4,68 —4,70; en las variedades m odificadas — los cirtolitos — b a ja h a s ta 4,7 e incluso h a s ta 3,8 (a u m e n ta el v o lu m en m anteniéndose, au n q u e algo a lte ra d a , la fo rm a e x te r io r d e los cristales). Otras propiedades. Los m alaeones y los c irto lito s son, p o r lo com ún, radiactivos. C aracteres diagnósticos. E n los cristales de circón es m u y c a ra c terístico el asp ecto tetra g o n al colum nar corto, con m enos fre c u e n cia b ip iram id al. P uede confundirse: 1) con el ru tilo (se d is tin g u e p o r la d u re z a y los índices de refracción); 2 ) con la c a s ite rita (se d istin g u e p o r el peso específico, la paragénesis, las re accio n es q u í m icas y u n a m enor doble refracción al m icro sco p io ); 3) con la th o rita (se d istingue p o r la dureza, la c o n d u c ta a n te los re a c tiv o s y u n a doble refracción m ucho m ayor), y 4) con la m o n a c ita , que se e n c u e n tra en condiciones análogas (se d istin g u e p o r la d u re z a y el aspecto de los cristales, y a que la m o n a c ita se p re s e n ta las m ás de las veces b ajo form as tabulares). No se fu n d e al soplete ni se disuelve fen los ácidos. Se descom pone al fu n d ir el polvo con carb o nato sódico, con la p a r ti cu larid ad de que la disolución de d ich a 110
F ig . 27C. L os cristales de circón m á s c o rrie n te s.
501
aleación da un color naranja (reacción con Zr) al papel de cúrcum a en una disolución d iluid a de H C l. Origen y yacimientos. E l circón se encuentra b ajo la ío rm a de raros cristales impregnados en rocas m agm áticas in tru siv a s : sie nitas nefelínicas, granitos, dioritas, gneis y, con m ás frecuencia, en cristales de mayores dimensiones, en pegmatitas sieníticas y graníticas. E n las rocas sedimentarias m etam órficas (pizarras cristalinas y paragneis) se encuentra bajo la form a de granos roda dos relíetios. Sob re la b a se d e l id io m o r fism o d e lo s c r is ta le s d e c ir c ó n r e s p e c to a to d o s los m in e r a le s q u e lo a c o m p a ñ a n s e c o n s id e r a q u e es u n o d e los p rim eros en se p a r a r se d el m a g m a . S in e m b a r g o , v a r io s h ech o s o b se r v a d o s en la n a tu r a le z a n o c o n c u e r d a n c o n s e m e j a n t e criterio : 1 ) se e n c u e n tr a c o n b a s t a n t e fr e c u e n c ia e s t r e c h a m e n t e a so cia d o a m in era les m á s ta r d ío s q u e c o n tie n e n c o m p o n e n t e s v o l á tile s (a p a tito , flu o r ita , m ic a , e t c .) ; 2) s e g ú n L a c r o ix , e n la s r o c a s n efe lín ic a s d e M a d a g a sca r, d o n d e la c a n tid a d d e c ir c ó n lle g a al 7% , c o in c id e a m e n u d o c o n la s fis u r a s d e r o c a s p r im a r ia s y a e n fr ia d a s p a r c ia lm e n te ; 3) e n r o c a s e f u s iv a s (tr a q u ita s , b a s a lt o s ) s e h a o b se r v a d o b a jo la fo r m a d e p e q u e ñ o s c r is ta le s e n la s c a v id a d e s d e d r u sa s; 4) se c o n o c e n p se u d o m o r fo s is d e c ir c ó n e n s u s t it u c ió n d e m in era les d e orig en m a g m á tic o , e n p a r tic u la r la h o r n b le n d a a lc a lin a -rieb eck ita -, e tc . E s m u y p r o b a b le q u e e l id io m o r fis m o d e l circón se d e b a en m u c h o s ca so s a q u e , lo m ism o q u e lo s m e ta c r is ta le s (pirita, m a g n e tita , a p a tito , e t c .) , p u e d e fo r m a r c r is ta le s p e r fe c to s, a p esa r d e su m o m e n to d e a p a r ic ió n r e la t iv a m e n t e ta r d ío . C om o m in eral q u ím ic a m e n te e s ta b le , e n e l p r o c e s o d e m e te o r i za ció n el circón se lib ra fá c ilm e n te d e s u s c o n c o m ita n t e s y p a s a p o r v ía m ecá n ica a lo s a lu v io n e s y d e a h í, b a jo la fo r m a d e g r a n o s rod ados, a las rocas se d im e n ta r ia s. El circón e stá p ro p a g a d o , e n lo fu n d a m e n ta l, e n tr e p e g m a t ita s m ia scita s y sien ítica s, d o n d e se e n c u e n tr a ju n to c o n la m ic a n eg ra , la nefelina, la a lb ita , el a p a tito y d is tin to s m in er a le s q u e c o n tie n e n T R , N b , T a, T h , U (pirocloro, e sc h in ita , sa m a r s k ita , e tc .). L o s cristales no su elen ser gran d es, n o p a sa n d e 1 c m d e d iá m e tr o , a u n q u e, a veces, se e n cu en tra n gran d es e jem p la r es. E n 1837 se en co n tró la m u estra m ás g ran d e — 3,5 k g . S e h a n e s tu d ia d o la s con crecion es orien ta d a s de circón con p iro cloro s e g ú n lo s p la n o s ( 1 1 1 ), con la p articu la rid a d d e qu e la ca ra d e l o c ta e d r o d e p iro clo ro co in c id e con la cara d e la d o b le p ir á m id e t e tr a g o n a l ( 1 1 1 ) d e circó n . L a regu larid ad d e e sta s c o n crecio n es s e d e b e , c o m o se ha n o t a d o , a la co n m en su rab ilid ad d e los p a r á m e tr o s se g ú n la s a r ista s [ 1 10] d e l circón y [ 1 1 2 ] d el pirocloro. E s curioso se ñ a la r q u e al ro m p e r Jas d r u sa s se h a o b serv a d o la a u se n cia d e id io m o r fism o r e c íp r o c o d e cu a lq u iera d e lo s m in era les u n id o s: la s su p e r fic ie s d e s e p a r a c ió n e n tr e e llo s s o n irregulares. E llo d a m o tiv o p a r a a d m itir la id e a d e l c r e c im ie n to sim u ltá n eo d e a m b o s m in era les.
¿0 2
E n varios lugares, el circón a b u n d a b astan te en los aluviones de d o n d e se e x tra e con facilidad m ediante el lavado. E n algunas co m arcas se h a v isto que el circón accesorio de los g ra n ito s se p re se n ta las m ás de las veces bajo la form a de pequeños toneles con v értic es agudos, es siem pre tran sp a ren te y suele ser incoloro. E l circón de los granitoides, que se presentan en filones, posee un asp ecto tetra g o n al prism ático, es tran sp a ren te, pero casi siem pre tien e u n color rosa o violeta. Los circones de los filones p e g m a títicos tien en un aspecto, p o r regla general, m ás o m enos isom étrico, b ip iram id al prism ático, no son tran sp a ren tes y, en la m a y o ría de los casos, poseen u n a coloración p a rd a in ten sa de diversos m a ti ces. E n el e x tra n je ro existen varias zonas ricas en y ac im ien to s de circón, como, p o r ejem plo, en el Sur de N oruega, donde el m in eral se e n c u e n tra en cantidades considerables en las sien itas nefelínicas: H iterro , K ragero, Telem ark, etc., así com o los aluviones de C eylán, B rasil, A u stralia y M adagascar. Im p o rtan c ia práctica. L as variedades tra n s p a re n te s, de h erm o sa coloración, se em plean en joyería. P o r lo com ún se u tiliz a p a ra la obten ció n de Z r 0 2, el cual posee u n a b a ja co n d u ctib ilid ad t é r m ica y u n bajo índice de dilatación, se u sa en la fab ricació n de crisoles resisten tes a los ácidos y al fuego (el p u n to de fusión llega a los 3000°). Como m ezcla se añade al vidrio de cu arzo (h a sta ol 2,5% ) al o bjeto de ob ten er vasijas de lab o rato rio resisten te s a los ácidos y las a lta s tem p eratu ras. Se u sa en la fabricación d e ladrillo y cem ento refractarios, em pleados en el rev estim ien to d e hornos d e fundición de acero, así com o en la producción de esm altes b la n cos y p in tu ra s m uy estables. É l circonio en aleaciones m etálicas con el m agnesio (al 4 0 % ) se u sa p a ra las explosiones sin hum o (p a ra señales lum inosas y fo to g rafías). E l circonio puro, d a d a su m aleabilidad, s u s titu y e el p la tin o en la fabricación de ap a rato s p a ra investigaciones cien tíficas. P u ed e em plearse, asim ism o, p a ra la fabricación d e b u jía s d e los m otores d e com bustión in te rn a y de tern io elem en to s en los p iró ' m etros. Su adición en d eterm inadas porciones, b a jo la fo rm a de ferrocirconio u o tras aleaciones, al acero, al cobro, al la tó n , m ejo ra la calidad do las fundiciones, a u m en ta la d u re z a y la e sta b ilid a d q u í m ica de las aleaciones. E n la m etalu rg ia del acoro, cl circonio se em p lea como ol m ejor desoxidante. M erced a la c a p a c id a d p a ra form ar com puestos con el nitrógeno, cl circonio d e p u ra to ta lm e n te el acero de los nocivos nitruros. El hafnio ex traído del circón se em plea b ajo la fo rm a do óxido, el cual se añade a las aleaciones p a ra la fa b ricac ió n d e filam entos do válv u las electrónicas. Morced a su a lto p u n to d e fusión y elevado p o d er de em isión term oelectrónica, el hafn io p u ed e em plearse en la fabricación de válvulas do radio, p a r a re v e s tir la superficie de los cátodos de los tu b o s de rayos X , etc. 503
Fig. 277. Cristales de thorita.
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,
* THORITA T h S i0 4. V a ried ad es: o r a n g ita , v a r ie d a d e s transparentes de color naranja; u r a n o th o r ita co n U 0 2 (h a s ta el 1 0 - 1 6 % ) ; m ack in to sita y th o r o g u m m ita , t a m b ié n c o n U 0 2, pero m ás ricas en H 2 0 ; auerlita, v a r ie d a d fo sfo r ífe r a ric a e n agu a. Contiene tam bién tierras raras, CaO, F e 2 0 3 (h a sta el 13% , ferrithorita), etc. Cristaliza en el sistem a te tr a g o n a l. L o s c r ista le s so n m u y raros; poseen el m ism o a sp ecto que los crista les d e circón (fig . 2 7 7 ). S u ele encontrarse bajo la form a d e granos im p r e g n a d o s, e s m e n o s fre cuente en m asas con tin uas. Color negro, pardo, am arillo, n a ra n ja . R a y a p a r d a o scu ra , naranja clara (en la o ran gita). B rillo v itr e o , graso. N = 1 , 6 8 — 1,82. D ureza 4,5 — 5 (es m enor en las v a r ie d a d e s m o d ific a d a s). F r á gil. Clivaje no tien e. F ra ctu ra co n coid ea. P e so e sp e c ífic o 5 ,4 (en las variedades m odificadas baja h a sta 4,8 y 4 ,0 ). T o d a s la s v a r ie dades son m u y rad iactivas. Caracteres diagnósticos. N o se fu n d e a l s o p le te . E n t u b o de vidrio desprende agua. Se d isu e lv e en H C l c o n d e s p r e n d im ie n to d e sílice gelatinosa. A l añadirse a la d iso lu c ió n u n a p o r c ió n d e á cid o oxálico se desprende un p recip ita d o so lu b le e n o x a la to d e a m o n ía co. Con bórax da un vid rio d e color n a ra n ja q u e p a lid e c e a l e n friarse. Origen y yacim ien tos. S uele form arse en la s fa se s ta r d ía s de cristalización de ciertas rocas m a g m á tic a s á c id a s y a lca lin a s. E s m ás com ún en las form aciones p e g m a tític a s y la s a u r e o la s de m odificación de co n ta cto d e criaderos q u e c o n tie n e n r o c a s in tr u sivas. A v eces se ob serva en form a cio n es h id r o te r m a le s d e a lta s tem p eratu ras. L a o ran gita y la th o r ita s e e n c u e n tr a n e n v a rio s lugares de L an gesu n d fiord (N oru ega) e n g r a n ito s y s ie n ita s , a so c ia d a s a la hornoblenda, la m ica negra, el c ir c ó n ; e n la is la d e L ó v ó , en la is la d e L an d b ó (en gran d es crista les n eg ro s), e tc . S e c o n o c e en p e q u e ñ a s ca n tid a d es en S u ecia (cerca d e L inden'ás), e n la is la d e M a d a g a s c a r (ferrith orita), etc.
§04
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MntSiO*
F ig. 278. Com posición q u ím ica d e los p rin cip ales m in e ra le s de olivino.
2. GRUPO D EL OLIVINO A este grupo pertenecen los silicatos del tipo A¡¡- • [SiO.,], d o n d e A ^ M g , P e, Mn, Ni, Co, Zn, C a y P b. Todos ellos, excepción h echa de Ca y P b , se su stitu y en por vía isom orfa los unos a los o tro s en las estru c tu ras cristalinas. Los últim os dos elem entos, d u d as las grandes dim ensiones de los radios iónicos, condicionan la fo rm a ción de com puestos dobles. FORSTERITA — Mg2SiO 4 .E s un m iem bro m agnésico p u ro de la serie isom orfa: MgSiO,, —F e 2S iü 4 (fig. 278). C om posición to ó riea : MgO, 5 7,1% ; S i0 2, 42,9%. Cristaliza en el sistem a róm bico; c. s. ro m b o -b ip ira m id al ‘.\L2 SPC. L a estru ctu ra cristalina so e x a m in a rá m ás ad e la n to (v. oli vino). Aspecto do los cristales. Los cristales que se e n c u e n tra n poseen un aspecto isom ótrico o ligeram ente plano y c o n stitu y e n una com binación do las form as siguientes: {1 1 0 }, {0 1 0 }, {1 1 1 } y {0 0 1 }. Color. Incolora; gris clara en los ag reg ad o s. T ra n sp a re n tó . Brillo vitreo, intenso. N g — 1,670, N v i = 1,051 y N p = 1,035. D ureza 7. Clivaje sensible según {010}. Poso especifico 3,217. Caracteres diagnósticos. Se d e te rm in a con precisión cu las inicrosecciones según las constantes ó p ticas (índices de refracción, doble refracción y ángulo de los ejes ópticos). Kn la serie isom orfa la fo rsterita-fay alita posee el peso específico m ínim o. 505
N o se funde al sop lete, no se d isu elv e e n H C l. E l p o lv o d a e n HjSOt concentrado un gel de S i 0 2. Origen y yacimientos. A bunda m ás en las rocas m e ta m ó r fic a s de contacto (dolom itas y calizas), com o, p or e je m p lo , e n la z o n a de la estación de Sliudianka (T ransbaikal) a so cia d a a la c o n d r o d ita y la flogopita, en la m ina de N ik o la i-M a x im ilian ovsk i, d e lo s m o n tes de N aziam (Urales del Sur, z o n a de Z la to ú st) e n tr e m á r m o le s macrogranulares azulados con clin oh u m ita, b ru cita , e tc . S e c o n o cen casos de form ación de la forsterita a c u e n ta d e ro ca s se r p e n tinizadas ultrabásicas, com o por ejem p lo en S n a ru m (N o ru eg a ), asociada a la m agnesita, la flo g o p ita , la h e m a tita y la e sp in e la , p or lo visto, com o resultado de las tran sform acion es b a jo la in flu e n c ia de agentes p n eu m atolíticos en con diciones d e o x id a c ió n . S e h a n descrito asim ism o hallazgos de forsterita con o liv in o e n a n tig u a s erupciones del V esubio en M onte-Som a a c o m p a ñ a d a d e e sp in e la y augita.
OLIVINO — (Mg, F e) 2S i 0 4. D eb e su n o m b re a l co lo r v e r d e oliva. Sinónim o: crisolita, p erid oto. E n g riego “ c r is o s ” qu iere decir oro. E l olivino, que de hecho es u n a v a r ie d a d fer ro sa d e la forsterita (v. fig. 278), a b u n d a m u ch o en la n a tu r a le z a co m o m i neral c o n stitu y en te d e las rocas er u p tiv a s u ltr a b á sic a s. —Composición química. P o r lo co m ú n v a r ía en lo s s ig u ie n te s lím ites (en % ): MgO, 50 —4 5 ; F eO , 8 — 1 2 , c o n m e n o s fr e c u e n c ia basta 2 0 ; N iO , 0 , 1 —0 ,3 ; CoO, h a sta 0 , 0 1 ; a v e c e s c o n tie n e m a n g a neso. U n a parte de hierro se registra b a jo la fo r m a d e ó x id o s (en olivinos serpentin izados p arcialm en te). Cristaliza en el sistem a r ó m b ic o ; c. s. ro m b o -b ip ir a m id a l S L 2SPC . G.e. P b n m (Z)^). aQ = 4 ,7 7 ; ¿ 0 = 1 0 ,2 8 ; c0 = 6 ,0 0 . C on e l a u m ento d el con ten ido d e hierro a u m en ta n a lg o la s d im e n sio n e s d e la célula elem ental, p u esto que el c a tió n F e 2+ e s m á s g ra n d e q u e e l M g2+. Estructura cristalina. L a estru ctu ra d el o liv in o , s e g ú n B r a g g y Brown, está representada en las figu ras 2 79 y 2 8 0 e n la p r o y e c ción sobre el plano ( 1 0 0 ). Sus p articu la rid a d es s e r e d u cen a lo sig u ie n te: 1 ) todos los iones de o x íg en o se h a lla n e m p a q u e ta d o s d e modo sem ejante al em p a q u eta m ien to h e x a g o n a l d e m á x im a d e n sidad y se disponen en la célu la ele m e n ta l e n d os h o ja s p a ra lela s (100); en la figura 279 se m u estra u n a h o ja b a jo la fo r m a d e círcu los som b read os; 2 ) cada ion Si está rodeado por cu a tr o d e o x íg e n o (Jos grupos aislados de tetraedros en la fig u ra 280 e s tá n c o n to r neados) ; 3) cad a io n M g se h alla en m edio d e u n cerco sen a rio de oxígenos. Aspecto de los cristales. E l o liv in o su e le e n c o n tr a r se en a g r eg a d o s granulares. L os cristales b ien d esa rrollad os e n la s c a v i d a d e s (o im p regn ad os en rocas m eta m ó rfica s) so n b a s ta n te raros. L a s fo r m a s más com unes so n (fig. 281) : {100}, { 1 1 0 }, {0 1 0 }, {111}» {001}, e tc . L a s m aclas son raras, en la m a y o ría d e lo s ca so s so n s e g ú n (011).
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Fig. 279. Estructura cristalina del olivino en proyección sobre el plano ( 100). Los circuios negros representan iones de silicio: los circuios grandes, iones de oxí geno, los medios, iones de magnesio.
Color, \m a r illo con m atiz verdusco. Las m ás de las veces es incoloro, tran sp aren te. E n las rocas olivínicas parcialm ente serp en tin izad a s (dunitas) adquiere un falso m atiz verde, debido a la serp e n tin a que se desarrolla por vía m etasom ática a lo largo de las figuras en el olivino. Brillo vitreo, graso. N g = 1 ,6 8 , N m = 1,06 y N p = 1,64. D ureza 6,5 —7. Frágil. Clivaje m ediano o im perfecto según {0 1 0 }, con m enos frecuencia según {100}. L a fra c tu ra es a m oñudo concoidea. Peso específico 3,3 —3,5 (crece con el au m ento del con ten id o de FeO). Caracteres diagnósticos. En los basaltos olivínicos, los grandes granos de olivino im pregnados se distinguen por sn coloración am arilla verdusca, el brillo vitreo y la fra c tu ra irregular. E n las rocas olivínicas in trusivas es característica la paragénesis con los silicatos m agnesiales (serpentina, piroxenas) y las espinelas cromíferas. No se funde al soplete. Apenas se disuelve en HC1. .El polvo se desintegra con tu rbulencia en H 2S 0 4 concentrado, form ando u n gel de S i0 2. Origen y yacim ientos. E n su m asa fundam ental, el olivino es de origen magmático. E n las zonas m ontañosas se en c u en tran m acizos enteros de rocas eruptivas olivínicas pobres on sílice: l) d u n itas, in teg rad as casi enteram ente de olivino con m ezclas de espinólas •crom íferasy 2 ) p eridotitas, en las que, adem ás del olivino, se regis tra n piroxenas. E s cierto que en la m ayoría do los casos el olivino
F ig. 280. E s tr u c tu ra crista lin a dol olivino un proyección sobro un p lan o (on fo rm a esquom áticu).
X
-
J
*
La estructura consta do dlstintoB blonues (A y O). Loa vórtioes do los tetraedro» se orientan alternativamente liada arriba y hacia abajo, con la particularidad do qiio en los diferentes blixjucB se disponen ii diferentes niveles (los tetraedros som breados se disponen a mayor altitud). Los círculos pequeflos representan iones de magnesio.
507
se s e r p e n tin iz a en e lla s (se s o m e t e a l e fe c to d e l p r o c e so h id r o te r m a l s u c e siv o ). E l o liv in o fig u r a , a d e m á s , co m o c o m p o n e n te d e o tr a s r o c a s, co m o , por e je m p lo : g a b b r o , d ia b a s a , b a sa lto y to b a s d e e fu s io n e s b á sic a s. P o r lo co m ú n n o se e n c u e n tr a en tr e Fig. 281. Cristales de olivino. rocas q ue c o n tie n e n s ílic e . Cristales b a sta n te gran des y c a n to s r o d a d o s d e o liv in o tr a n s parente de bello color v erd e o v erd e a m a r ille n to (la s lla m a d a s cri solitas) se en cu en tran en los a lu v io n e s d el A lto E g ip t o (al E s t e de E sne), en la In d ia , en el B rasil, etc. E n los procesos d e m eteo riza ció n s e p r o d u c e e n e l o liv in o la oxidación su c e siv a d el ó x id o d e hierro, lo q u e s e e x p r e s a e n el aum ento d e la in ten sid a d d e la co lo ra ció n p a r d a d e lo s g r a n o s. G randes aglom eracion es de rocas d e o liv in o y o liv in o -p ir o x e n a , a u n q u e serp en tin iza d a s en la m a y o r p a r te , a b u n d a n e n d is tin ta s zon a s de la U R S S (U rales, C áu caso d e l N o r te , T r a n s c a u c a s o , e x trem o m eridional d e S iberia). C on m u c h o s m a c iz o s d e d ic h a s rocas co in cid en y a c im ie n to s d e c r o m ita s, a v e c e s d e p la tin o (U r a le s C en trales y d el N o rte). E n la s v ie ja s c o r te z a s d e m e te o r iz a c ió n (U r a le s C entrales y d el Sur) h an su rg id o y a c im ie n to s e x ó g e n o s d e ó x id o s de hierro y d e silic a to s d e m'quel h id r a ta d o s. Im portancia práctica. L a s roca s p u r a m e n te o liv ín ic a s y p o b r es en hierro, no m od ificad as o p a r c ia lm e n te s e r p e n tin iz a d a s , s u p o n e n u n a m ateria p rim a de a lta c a lid a d p a r a la fa b r ic a c ió n d e la d r illo s refractarios d e forsterita . E n viB ta d e q u e e n e l p r o c e s o d e s u coc. ción o x id a n te to d o el hierro se d e sp r e n d e b a jo la fo r m a d e m a g n e tita , resu lta m u y im p o rta n te q u e en la m a te r ia p r im a in ic ia l h a y a u n m ínim o de dicho e lem en to , q u e la r e la c ió n M g O : S i 0 2 s e a p r ó x i m a a 2 (en cálculo m olecular). E n ca so c o n tra rio , d u r a n te la c o c ción, adem ás de la fo rsterita se fo rm a rá la p ir o x e n a n iá s r ic a en sílice, m enos refractaria. A l o b je to d e c o m p e n sa r e l ó x id o d e h ierro que desaparece de la p arte d el silic a to , se a g r e g a a la m e z c la u n a cantid ad a d ecu ad a de m a g n esita . L os cristales de o liv in o tra n sp a r e n te s, d e b e lla c o lo r a c ió n y no afecta d o s por el m eta m o rfism o (criso lita s) s e u s a n c o m o p ie d ra s preciosae^en orfebrería. FA Y A LITA — Fej¡Si04. F a y a le s el n o m b r e d e u n a is la d e l a r c h i p ié la g o d e A zores, d o n d e se h a d e sc u b ie r to e l m in e r a l b a jo la fo r m a d e in clu sio n es en las rocas d el lito r a l. E s e l té r m in o f in a l d e i a se r ie iso m o r fa fo r ste r ita -fa y a lita , así c o m o d e la se r ie te fr o íta f a y a lit a (v é a se fig . 278).
Composición química.Se distingue por la acusada preponderan cia de FeO. En la especie mineral pura, el contenido de FeO llega
508
a l " 6 % . E l contenido de MgO no suele p asa r d e unos cu a n to s por cien to . Con frecuencia contiene cantidades m ás sencibles d e MnO, a veces ZnO . A dem ás de FeO contiene, a veces, F e 20 3, p o r lo v isto com o p ro d u c to de la oxidación parcial. C ristaliza en el sistem a róm bico; c. s. ro m b o -b ip iram id al. A spec to de los cristales. Los pocos cristales que se e n c u e n tra n se parecen a los cristales de olivino; son, a veces, ta b u la re s o p rism á tic o s cortos. Color. D e am arillo oscuro a negro v erd u sco ; las v a rie d a d e s o x id a d a s poseen^ u n a coloración m arrón p ard u sca. B rillo v itre o , in te n so parecido^ al adam an tin o . N g = 1 ,8 8 6 , N m = 1,877 y N p = 1,835. ■ ■■ r D u re za 6 —6,5. Clivaje definido según {0 1 0 } e im p erfe cto según { 1 0 0 }. P eso específico 4 ,6 -4 ,3 5 . Se fu n d e al soplete, dando u n vidrio negro m agnético. Se d e s com pone en HCl, desprendiendo sílice gelatinosa. O rigen y yacim ientos. B ajo la form a de cristales se e n c u e n tra e n las cav id ad es d e la obsidiana (vidrio volcánico) del p a rq u e d e Y elow stone (E E .U U .), en las islas de L ípari y o tro s lugares. Com o ex cep ció n ex trem a, la fa v a lita (talask ita) — el m ineral del g ru p o d e l olivino m ás p o b re en sílice — se h a e n c o n tra d o en u n filón d e p e g m a tita g ra n ítica bajo la form a de grandes cristales, a m en u d o ro d ead o s de b io tita, m icroclino-pertita, alb ita, cuarzo y o tro s m i nerales, a orillas del río D zhashi en la cuenca del río T a la s (cor d ille ra de K irguizia). E n m asas g ran u lares co n tin u as, la fa y a lita se conoce en el yacim iento de M ysovskoe (orilla m eridional del lago JBaikal).
3. GRUPO D E LA W ILLEM ITA E s te g rupo com prende los ortosilicatos de Z n, en p a r te los do M n que cristalizan en el sistem a trigonal. E n el m ism o g ru p o e x a m inarem os el o rto silicato d e B e (fen aq u ita). W ILLEM ITA - Z n ,S i0 4. Es un m in era l re la tiv a m e n te raro, que m uy pocas veces co n stitu ye estim ables aglo m eraciones en las zonas de oxidación d e los yacim ien to s de plom o y zinc. Composición quím ica. ZnO, 73,0% ; SiOg, 27,0% . Suele contener tam b ién cie rta s ca n tid ad es de MnO y FeO. C ristaliza en el sistem a trig o n al; c. s. rom boédrica L \C , G.e. H ‘í (C^). a 0 = 12,49; c0 = 8,26. L a estru c tu ra
1120
1010
F ig . 282. C rista les do w illo m ita.
509
cristalina es to talm e n te an álo g a a la q u e p o see la f e n a q u ita . L os lugares de iones Be los ocupan los Zn. A specto de los c rista le s. Los cristales son m uy raros (fig. 282) y e s tá n fo rm a d o s p o r c a ra s de prism as {1 1 2 0 } y rom boedro {1 0 1 1 }. S uele o b s e rv a rs e b a jo la fo r m a de cepillos de cristales acicurales o ag reg ad o s ra d ia le s , a sí com o en concreciones en las cavidades re su lta n te s d e la lix iv ia c ió n . Color. Es incolora o parda a m a rillen ta , a v e c e s co n m a tiz v er dusco o rojizo (m ezcla de MnO). B rillo v itr e o , gra so . N g = 1 , 7 1 9 1,723 y N m = 1 ,6 9 1 - 1,694. Dureza 5 - 6 . Frágil. Clivaje a v eces d e fin id o se g ú n {0001}. Fractura con co id ea .P eso específico 3,89 — 4 ,1 8 . C ierta s v a r ie d a d e s reflejan un color verde cuando son so m e tid a s al e fe c to d e lo s rayos ultravioleta. Caracteres diagnósticos. L a w illem ita, a d ife re n c ia d e la c a la m ina (Zn 4[Si20 7][0 H ] 2 • H 20 ) que se p a re c e a ella, s e e n c u e n tr a en
condiciones análogas y parecid as fo rm a s d e a g re g a d o s , se d is tin gue p o r las co n stan tes ó pticas, así com o p o r u n a d u r e z a y p e so es pecífico superiores. A penas se fun de al sop lete. A l ca lcin a rse d u r a n te la r g o tie m p o en la llam a reductora en el carbón d a u n a e flo r e s c e n c ia d e ZnO , am arilla en esta d o calien te, b la n ca al en fria rse y v e r d e a l a g regarse una d isolución de n itra to d e co b a lto y c a lc in a rse lu e g o e n la lla m a o xid an te. E n tu b o cerrado d e v id rio , a d ife r e n c ia d e la ca la m in a , no desprende en a b solu to o a p en a s d e sp r e n d e a g u a . E l p o lv o d el m ineral se d isu elve en HC1, d esp ren d ien d o sílic e g e la tin o s a . Origen y y a cim ien to s. S e e n c u e n tr a p r in c ip a lm e n te e n la s zonas de oxidación de los y a c im ie n to s d e su lfu ro s d e p lo m o y d e z in c , a veces en pseudom orfosis d e s u stitu c ió n d e la c a la m in a . Como com p uesto anhidro, se fo rm a , p r o b a b le m e n te , en el proceso de m eteorización d e los y a c im ie n to s e n la s c o m a r c a s de clim a cálido. Cabe señalar ta m b ién el raro caso d e o r ig e n endógeno d e la w illem ita m anganífera e n el fa m o so y a c im ie n to m e ta s o m á tic o de contacto (¿ ?) d e F ran k lin en N e w J e r s e y ( E E .U U .) a s o c ia d a a la zin cita, la fran k lin ita y o tros m in erales d e z in c. P or el m om en to es m u y red u cid o e l n ú m e r o (n o p a s a d e 15) de y acim ien tos, donde se h a e n co n tra d o la w ille m ita . S e h a e n c o n trad o en can tid ad es con sid erab les e n la s z o n a s d e o x id a c ió n del y a cim ie n to de p lom o y zin c d e B roken -H ill (R h o d e s ia d e N o r te ), a sí co m o en Kum ysh-Tag d e la cord illera d e K ir g u iz ia (A sia C en tral). Im p ortan cia práctica. L a w ille m ita a d q u ie r e e n ra ro s c a s o s un a m p lio desarrollo y tie n e im p o r ta n c ia c o m o m e n a d e z in c . S e erap je a ta m b ié n para la fab ricación d e p a n ta lla s flu o r e s c e n te s en los tu b o s d e r a y o s ca tó d ico s y o tro s a p a r a to s.
F E N A Q U IT A — BejSiO*. E l n o m b re p ro c e d e d el g rie g o “ fe n ak i s ” , en g a ñ o so , d eb id o a q u e los fra g m e n to s d e su s v a r ie d a d e s in-
510
F ig . 283. C ristales do fcn aq u ita.
coloras apenas se distinguen del cuarzo. E s uno de los mi nerales relativ am en te raros. Composición quím ica. BeO, 4 5 ,5 % ; S i0 2, 54,5% . Los an á lisis quím icos acusan la presencia de porciones insignif ican tes d e MgO, CaO, A120 3 y N a ,0 . C ristaliza en el sistem a trigonal; c. s. ro m boédrica L \C . G.e. R 3 (C%). a0 = 12,43; b0 = 8 , 2 2 . El aspecto de los cristales es ro m boédrico, colum nar corto. Las form as m ás com unes so n : p rism a {1120} con rom boedros {1011}, {1341}, etc. (fig. 283). L as m aclas según {1010} son frecuentes. Suele en co n trarse b a jo la fo rm a de cristales im pregnados en el criadero, a veces en d ru sas en las ca vidades. Color. T ran sp aren te, incolora o débilm ente am arilla d e vino, a veces rosa, ra ram en te p ard a. Brillo vitreo, graso. N g = 1,670 y N m = 1,654. _ D ureza 7,5. Clivaje im perfecto según {1120}. F ra c tu r a concoi dea. Peso específico 2,96 —3,0. Caracteres diagnósticos. Los cristales de fc n a q u ita se d is tin guen p o r el aspecto rom boédrico o co lum nar corto, lo q u e los d is tin g u e de íbs cristales prism áticos del berilo. E n com paración con éste, la fe n a q u ita posee un peso específico algo superior. Se d is tin gue del crisoberilo por su dureza inferior, m enor peso específico, m enor índice de refracción y u n a form a diferen te de los cristales (en la fe n a q u ita es sin to m ática la ausencia de pinacoides). No se fu n d e al soplete ni se disuelve en los ácidos. Al diso lv erse len tam en te con sal de fósforo deja u n a arm azó n de sílice. Origen y yacim ientos. L as condiciones en que se e n c u e n tra y la paragénesis de los m inerales m uestran que la fe n a q u ita se fo rm a en los procesos pneum atolíticos. L as m ás de las veces se e n c u e n tra en form acioiies pegm atiticas, guardando vínculos genéticos con rocas acidas eru p tiv a s de profundidad. Asociados a ella so o b se rv a n : berilo (esm eralda), crisoberilo, topacio, feld esp ato s, m icas, cuarzo, etc. D escu b ierta p o r vez prim era en los U rales. L os eristlaes de fe n a q u ita son on m uchos casos ac o m p a ñ an tes o “ p re d ece so res” do esm eraldas y se en cuentran entro esquistos m icáceos, llegando a te n er h a s ta 10 cm de diám etro. E s frecu en te su asociación al berilo, so p ro p a g a d e m odo m uy i rreg u lar, acum ulándose en d eterm in a d o s lugares. E n cristales peq u eñ o s se en cu en tra en tre p e g m a tita s g ra n ític a s asociada a la am azo n ita, al topacio y otros m inerales. 511
E n tr e lo s y a c im ie n t o s e x t r a n j e r o s s e ñ a la r e m o s e l d e K r a g e r d d e T e le m a r k (N o r u e g a ), d o n d e s e h a n e n c o n tr a d o g r a n d e s c r is ta le s p r ism á tic o s y m a c la s c o n c u a r z o v a lb ita . Im p o r ta n c ia p r á c tic a . N o es g r a n d e , d e b id o a la in s ig n if ic a n c ia d e s u s a g lo m e r a c io n e s, p ero j u n t o a l b e r ilo p u e d e b e n e f ic ia r s e com o m e n a d e b erilo . L a s v a r ie d a d e s t r a n s p a r e n te s , d e s u a v e s c o loree, se e m p le a n e n o rfeb rería . E s cu rioso se ñ a la r la in e s ta b ilid a d d e l c o lo r d e la f e n a q u it a . S o n fr e c u e n te s lo s c a so s e n q u e la f e n a q u it a d e b e llo c o lo r (e n el m o m e n to d e su e x tr a c c ió n ) lo p ie r d e t o t a lm e n t e a l c a b o d e a lg u n os m eses b a jo e l e fe c to d e lo s r a y o s d e l so l.
4. (iltU P O D E L TO PACIO E l to p a c io es el ú n ic o r e p r e s e n ta n te d e la e s t r u c tu r a c r is ta lin a d e tr a n sic ió n e n tr e el tip o h e x a g o n a l d e e m p a q u e t a m ie n t o d e m á x im a d e n s id a d (o liv in o ) y e l c ú b ic o (d is te n o ). S u e s t r u c t u r a se d is tin g u e p o r el e m p a q u e ta m ie n to d e m á x im a d e n s id a d d e lo s á t o m o s d is p u e s to s e n c u a tr o e s tr a to s (se g ú n l a c la s ific a c ió n d e N . B e lo v .) TOPACIO — A l 2[ S i 0 4][F , O H ]2. D e b e su d e n o m in a c ió n a la is la d e T o p a z o s, en e l m ar R o jo . C om posición q u ím ica . A12 0 3, 6 2 ,0 — 4 8 ,2 % ; S i 0 2, 3 9 ,0 — 2 8 ,2 % ; F , 13,0 — 2 0 ,4 % ; H 2 0 , h a s ta e l 2 ,4 5 % . E l t o p a c io q u e n o c o n tie n e O H d e b e c o n te n e r (en % ): A12 0 3, 5 5 ,4 ; S i 0 2, 3 2 ,6 ; F , 2 0 ,7 ; e n t o t a l 108,7, p ero d e sc o n ta n d o O ( = F 2) 8 ,7 , se o b tie n e e l 1 0 0 % . L a r e la ción F : O H e n lo s to p a c io s m á s rico s e n O H s u e le lle g a r a 3 : 1 . S o n fr e c u e n te s la s in c lu sio n e s d e g a se s y líq u id o s. C ristaliza en e l s iste m a r ó m b ic o ; c. s. r o m b o -b ip ir a m id a l 3 L 2 3 P C . G .e. P b n m a0 = 4,6 4 1 ; b 0 = 8 ,7 8 3 ; c 0 = 8 ,3 7 8 . A sp e c to de los cristales. L o s cr ista le s b ie n d e sa r r o lla d o s s e e n c u e n tr a n e x c lu s iv a m e n te en la s c a v id a d es. C om o r e g la g e n e r a l s e d is t in g u e n p or l a riq u eza y la p erfecció n d e su s caraa y , a v e c e s , su s d im e n s io n e s r e la tiv a m e n te gran d es (se c o n o c e n c r ista le s d e 2 5 y 32 k g ). L a s form a s m ás comuneB so n lo s p rism a s p r e d o m in a n d o lo s { 1 1 0 }, { 1 2 0 }, {021}, {041}, p in a co id e {001}, d o b les p ir á m id e s {1 1 1 }, {2 2 3 }, e tc . (fig . 284). Color. L a s v a ried a d es in c o lo r a s, tr a n sp a r e n te s c o m o e l a g u a , so n r e la tiv a m e n te raras. L a s m ás d e la s v e c e s s u e le p r e s e n ta r m a tic e s d e colo r a m a rillo , am arillo d e v in o , a m a r illo d e p a ja , a z u l, v io le t a , v e r d e , rosa, raras v e c e s roja. S u ele p a lid e c e r b a jo e l e fe c to p r o lo n g a d o d e lo s ra y o s solares. B rillo v itr e o . N g = 1 ,6 1 8 — 1,638, N m — 1 ,6 1 0 — 1,631 y N p = 1 ,6 0 7 - 1 ,6 2 9 . D u r e z a 8 . C livaje b u en o seg ú n {001}. L a fr a c tu r a q u e n o sig u e e l p la n o d e c liv a je e s c o n co id ea . P e so e sp e cífico 3 ,5 2 — 3 ,5 7 .
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Caracteres diagnósticos.Se id en tifica con b a s ta n te fa c ilid a d p o r el asp e cto de los cristales. D e los m inerales p arecid o s s© d is tin g u e p o r la e le v a d a d u reza. C uando se e n c u e n tra en c o m p a c ta s m a sa s g ra n u la re s se parece al cuarzo, del que se d istin g u e p o r su c liv a je y u n a d u re z a superior. N o se fu n d e al soplete, pero se e n tu rb ia al to s ta rs e m ucho. Al ca le n ta rse se in fla n ún icam en te las v arie d ad es tu rb ia s q u e c o n tie n en a b u n d a n te s inclusiones de líquidos y gases. C on sal d e fósforo en tu b o cerrado reacciona con F . E l polvo d e to p a c io p re v ia m e n te calcinado y m ojado con n itra to de cobalto, al v o lv e r a ca lc in a rse a d q u ie re u n color azu l oscuro (reacción con Al). L o d esc o m p o n e la sal de fósforo, con desprendim iento de arm a z ó n d e S i0 2. Origen y yacim ientos. Se e n c u e n tra en c a v id a d e s m ia ro lític a s, p rin cip a lm en te e n tre rocas e ru p tiv a s ácid as (g ran ito s, rio lita s) y , so b re to do, en filones pegmatlticos. Se re g is tra b a jo la fo rm a d e m inúsculas inclusiones en aureolas de co n ta c to e n to rn o d e m a c i zos in tru siv o s, ra ra s veces en rocas laterales d e los y a c im ie n to s d e m enas. Suelen ir asociados al to p a c io : la flu o rita , la tu rm a lin a , el cuarzo de hum o, el berilo, la casite rita , los fe ld e s p a to s ; e n los greisen lo .a co m p añ an m icas, ca site rita s, w o lfram ita s, a veces s u l furos, etc. Se reg istra ro n pseudom orfosis de to p a c io en s u s titu c ió n al feldespato, al cuarzo, etc. Al sobreponerse pro ceso s h id r o te r m a les posteriores, el topacio se tran sfo rm a, a veces, en a g re g a d o m icroescam oso de m oscovita. E n otros casos no se o b s e rv a n m ás q u e figu ras de corrosión en las caras. A veces se observa en filones hidrotermales e n tr e esq u isto s, gneis, etc. E s sin to m ático que los topacios d e o rig en h id ro te rm a l sean m ás ricos en hidroxilo, el cual s u s titu y e al flú o r. L os c rista le s tie nen u n aspecto de prism as largos y su elen se r d e co lo r d e rosa. E n los procesos de m eteorización d e los y a c im ie n to s , el to p acio apen as sufre m odificaciones quím icas, p o r o u y a ra z ó n se e n o u e n tra en cristales bien conservados ju n to al c u a rz o y al berilo e n tre m i nerales com p letam ente d estru id o s y c o n v e rtid o s en p ro d u c to s a r cillosos. Así se explican los hallazgos d e to p a c io e n alu v io n es e n tre casquijos rodados (cerca de los y a c im ie n to s p rim ario s). 33 -
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E n la U R SS, los top acios se en cu en tra n p r in c ip a lm e n te en filones p egm atíticos relacionados con in tru sio n es g r a n ític a s en los U rales, V olynia, Siberia O riental y N ord este. E ntre los yacim ien tos extranjeros g o za n d e m a y o r fa m a los del Brasil, en el E sta d o d e M in a s G erais, m u n icip io d e M in a s N ovas, donde se benefician desde hace m uch o tie m p o en la z o n a de m eteorización y en alu vion es top acios de color rojo a m a r ille n to y amarillo de vino, a veces incoloros y tra n sp a ren tes. Im portancia práctica. Los cristales tr a n sp a r en tes de b e lla poloración o los casquijos de top acio se em p lea n com o p ied r a s p re c io sas. Son de m ucho valor los am arillos, así com o lo s a z u la d o s, rosáceos e incoloros de los U rales y d e Siberia.
5. GBUPO DEL DISTENO A quí ee agrupan tres m od ificacion es d e u n a m ism a s u s ta n c ia , de d istin ta s particularidades estru ctu ra les, p ero d e id é n tic a c o m posición y fórm ula em pírica A l 2 0 3 * S i0 2 o A l 2S i 0 5, q u e s e d e n o m i nan : d isten o (o cianita), a n d a lu cita y silim a n ita . L a p eculiaridad característica d e la s e s tr u c tu r a s c r ista lin a s d e estos com p u estos con siste en q u e e n c a d a r e d s e e s ta b le c e n d o s clases de iones A l : u n a m ita d d e ello s e n tr a sie m p r e e n la e s tr u c tura con el núm ero d e coordin ación 6 , la o tr a p o s e e d is t in to s n ú meros de coord in a ció n : 6 (en el d iste n o ), 5 (en la a n d a lu c ita ) y 4 (en la silim anita). DISTENO - A l 2[ S i0 4] 0 , o A12 0 3 - S í0 2. E n g rieg o “ d i ” s ig n i fica doble; “s te n o s ”, resisten te. T r á ta se d e la d is t in t a d u r e z a en las dos direcciones. S inónim o: c ia n ita ; “ k u a n o s ” en g r ie g o q u iere decir azul oscuro. Composición quím ica. A12 0 3, 6 3 ,1 % ; S i 0 2, 3 6 ,9 % . C om o m ez c la isom orfa suele observarse F e 20 3 (h a sta e l 1 — 2 % , a v e c e s h a s ta el 7%), Cr2 0 3 (hasta el 1,8% ) y en c a n tid a d e s in s ig n ific a n te s C aO , MgO, FeO y T i0 2. Según los análisis espectrales, ta m b ié n se r e g istr a n G a, K y cie r tos elem entos m ás. A l m icroscopio se o b se r v a n e n la s m ic ro se cciones m inúsculas in clusion es d e o tro s m in erales. Cristaliza en el sistem a triclínico ; c. s. pinacoidal. G .e. P l( C \) a0 = 7,09; b0 = 7,72; c0 = 5 ,5 6 ; « = 9 0 °0 5 '; p = 1 0 1 °0 2 / ; y = 106°44/. A specto de los cristales. E l diBteno suele presentarse en cristales columnares alargados se g ú n el eje c, a m enudo a p la n a d o s y tabulares (fig. 285). L a s fo rm a s principales son los p in a c o id e s { 1 0 0 }, { 0 1 0 } y { 1 1 0 }. L a s m a c la s so n m u y frecu en tes. E l p la n o d e « la d e a m ie n t o m á s c o m ú n e s (100), y el eje su ele ser p erp en d icu la r a d ic h o p la n o . S e id e n tific a n fá c ilm e n te por los án g u lo s e n tr a n te s (fig. 2 8 6 ). S e d a n ta m b ié n m a c la s d o n d e los in d iv id u o s se in te r se c a n b a jo u n á n g u lo
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próxim o a los 60°. A veces se observan drusas de cristales que divergen radialm ente. Color. Azul, azul oscuro (de d istinta sidad), a veces verde, amarillo, con frecuencia incoloro; m uy raram ente, Brillo vitreo, a veces anacarado en los
in ten m enos negro. planos
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de clivaje. N g = 1,728, N m = 1,722, N p = = 1,713. D ureza diversa en las distintas direcciones, lo que es m uy sintom ático para el disteno: en F ig . 285. C rista l d e d iste n o . la cara ( 1 0 0 ) paralelam ente a la longitud del cristal es 4,5; en la dirección transversal es 6 ; en las caras (010) y (110) es 7. Frágil. Clivaje bueno según { 1 0 0 },. peor según {0 1 0 }, separable según {0 0 1 }. Peso específico 3,56 —3,68 (depende de la cantidad de las inclusiones). E s sen sib lem en te m a y o r que en la an dalucita y la silim anita, lo que corresponde a la. densidad del em paquetam iento de los iones en la estructura cris talina. ' Caracteres diagnósticos. Se id en tifica por el color azul, la dureza heterogénea y su propagación en pizarras cristalinas, principal m ente micáceas.
No se funde al soplete ni se disuelve en HC1. E l polvo (de color blanco) calcinado previam ente, al calcinarse con u n a disolución' de n itra to de cobalto adquiere u n a coloración azul oscura. Origen y yacim ientos. El disteno, según m u estran los estu d io s com parativos de las condiciones en que se en c u en tra en las p iza rras cristalinas, se form a principalm ente en el proceso de m etam o rfización de rocas ricas en alúm ina a m uy elevadas te m p e ra tu ra s,, es decir, a considerables profundidades de la corteza te rre stre . Asociados al disteno, adem ás de las m icas, se e n c u e n tra n con b a s ta n te frecuencia el corindón (a veces en ca n tid a d es co n sid era bles), la tu rm alina, a ve ces el rutilo, la estaurolita, la an d alu cita y otros m inerales que se form an en rocas m etam órficas. Son frecuentes los fenóm enos de sustitución de los cristales de disteno por la m ica, a veces la pirofilita, por lo v isto baj o el efecto de disoluciones
F ig. 286. M aclas de disteno. (Según A . Igum nov). 33
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alcalinas silicatad as. Se o b serv a en p a ra m o rfo sis d e s u s titu c ió n de la andalucita. E s curioso señ alar qu e e l d iste n o form a co n la e s ta u r o lita c o n creciones regulares. Com o m ineral q u ím icam en te e sta b le , e l d is te n o s e p a s a a los alu vion es en el proceso de m eteo riza ció n d e lo s cria d ero s. Varios y a cim ien to s d e pizarras crista lin a s c o n d is te n o s e c o n o cen en la parte noroeste d e la U R S S . S e d is tin g u e n n u m e r o sa s v a riedades de d isten o segú n la coloración, lo s c a r a c te r e s m o r fo ló g ic o s y la asociación con otros m inerales. E l d is te n o a z u l e n g ra n d es cristales colum nares (h asta 20 — 30 cm d e lo n g it u d ) s e p r o p a g a en las pizarras de d isten a -esta u ro lita . E n a lg u n o s lu g a r e s d ic h a s ro cas contienen, adem ás, silim a n ita y co rd ierita . E n los U rales del Sur es fa m o so el y a c im ie n to d e B orísovo (distrito de K ochkar) en tre esq u isto s m ic á c e o s lo c a liz a d o s e n u n m acizo granítico y en trecortad o p or filo n e s d e g r a n ito , a p lita y pegm a tita s. E n las zon as d e c o n ta c to d e lo s e s q u is to s c o n g ra n i tos n o se observan d isten o s (d eb id o a la s a lta s te m p e r a tu r a s). A v eces se en cu en tra asociado a la tu r m a lin a . L o s le n te s d e e s q u is to s con d isten o co n stitu y en u n m ed io de tr a n sic ió n h a c ia lo s e s q u is tos “v a c ío s ”, es decir, que no co n tie n e n d iste n o . E n d ic h a co m a r ca abundan aluviones con un co n ten id o d e d iste n o h a s ta e l 7% , la cual se ex tra e m ed ian te el la v a d o . E n tre los y a cim ien to s ex tra n jero s se ñ a la r e m o s lo s g ra n d es d ep ósitos de rocas d isten ífera s ca si c o n tin u a s e n la I n d ia d e l N o r te , sobre to d o en L a p sa -B u ru , e n C arolina d e l N o r te ( E E .U U .) , d o n d e las m inas d e d iste n o co in cid en c o n u n a p o t e n te fr a n ja d e ro cas m etam órficas, in tru sion es d e g ab ro, d io rita s, g r a n ito , p e g m a tita s y filones de cuarzo. Se su p o n e q u e el d iste n o se h a fo r m a d o b a jo el influjo d é lo s agen tes p n e u m a to lític o s d e l m a g m a so b r e la s rocas encajan tes. Im portancia práctica. L as rocas q u e c o n tie n e n d is te n o , a n d a lu c ita y silim a n ita c o n stitu y e n p a ra la in d u str ia u n a v a lio s a m a te r ia prim a rica en alú m ina. L os m en cio n a d o s m in e ra le s p o s e e n la p ro p iedad d e descom ponerse en el p roceso d e c o c c ió n a a lta s te m p e r a turas, form ando la m u llita (A l 6S i 2 0 13) d e e s tr u c tu r a fib r o s a e n m arañada y vidrio d e cristo b a lita . L a m u llita e s m u y re fra cta r ia al fu ego, p osee u n a elev a d a r e siste n c ia m e c á n ic a e in e r c ia q u ím ic a respecto a los ácidos, á lca lis e in c lu so H F . P o r e sa r a zón, las rocas que c o n tie n e n d is te n o , a n d a lu c ita y silim a n ita se em p lea n e n la fa b r ic a c ió n d e a r tíc u lo s refractarios d e a lta ca lid a d s e m e ja n te s a la p o rc ela n a , m aterias refractarias su p erio res a la s d e c u a r z o u o tra s, así com o e n la fa b r ic a c ió n d e a isla d o r e s e sp e c ia le s,
Fig. 287. Cristal de andalucita.
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F ig. 288. Secciones tran sv ersales d e eh iasto lito .
bujías, crisoles de fundición de acero, tubos p a ra piróm etros, etc. L a im pureza nociva que contiene es el óxido de hierro (m ás del 2 %). Señalarem os asimismo que los m inerales del g rupo del disten o se em plean p a ra ex traer por el m étodo electrom étrico la aleación silicioalum ínica denom inada silumina. ANDALUCITA — Al2[S i0 4]0 . Debe su nom bre a la p ro v in cia de A ndalucía (España). L a composición quím ica es la m ism a que en el d isten o ; suele co n ten er un poco de F e 20 3. L a viridina es una variedad m anganífe ra (h asta el 7% de Mn 20 3). Cristaliza en el sistem a róm bico; c. s. rom bo-bipiram idal 3L 3 3PC. G.e. P n n m (D ^). a0 = 7,76; b0 = 7,90; c0 = 5,56. Aspecto de los cristales. M acrocristalino de sección próxim a a la cu ad rad a, colum nar. F orm as principales: prism as róm bicos {110}, {101}, pinacoide {0 0 1 }, etc. E l cristal típico está representado en la fig. 287. E n los esquistos carbonoarcillosos se en cuentran, a veces, cristales de estru c tu ra m uy original denom inados chiastolitos. L a m ateria carbonoarcillosa ca p tu rad a en el proceso de crecim iento del cristal se dispone con arreglo a determ inadas direcciones cris talográficas: en la sección transversal se p resen ta u n a cruz n eg ra (fig. 288), y en las paralelas, bajo la form a de fran jas lo n g itu d in a les sobre u n fondo blanco o gris (en el dibujo, los colores se re p re sen tan al revés). No se conocen maclas. Se en c u en tra ta m b ié n en agregados radiales-bacilares y granulares. Color. R aras veces incolora: suele ten er un color g ris,a m a rillo , pardo, rosa, rojo v verde oscuro (la variedad m anganífera). Brillo vitreo. ^ = 1 , 6 3 9 - 1 , 6 4 7 , N m = 1 ,6 3 3 -1 ,6 4 4 y N p = = 1 ,6 2 9 -1 ,6 4 0 . D ureza 7 —7,5. Clivaje definido según {110}. F ra c tu ra irreg u lar, astillosa. Peso específico 3,1 —3,2. Caracteres diagnósticos. Los cristales se distinguen por las for mas casi rectangulares prism áticas con clivaje prism ático. P o r su elevada dureza se distingue de m uchos otros silicatos de sem ejante color. Al microscopio se la identifica por las co n stan te s ópticas. No se funde al soplete. Se descom pone form ando la mu Hita a tem p eratu ras superiores a 1380°. No so descom pone en los ácidos. Con n itrato de cobalto d a u n a reacción con Al. Origen y yacim ientos. L a a n d a lu c ita suele encontrarse com o m ineral m etamórl'ico de contaoto en esquistos arcillosos o carbo517
noarcillosos, así com o en tre rocas efu siv a s m o d ific a d a s, so b r e to d o e n relación g en ética con in tru sio n es g r a n ític a s. E s m e n o s fr e cu en te en tre gn eis y esq u isto s m icá ceo s a so c ia d a a l g r a n a te , corin d ó n , el d isten o, etc. En territorio so v iético , en el K a z a js tá n , a b u n d a n n u m e r o sa s “ cuarcitas secu n d arias” an d a lu citífera s fo r m a d a s m e r c e d a l m e t a m orfism o p n eu m atolítico de c o n ta c to d e roca s á c id a s e fu s iv a s . E l m ás im p ortan te es el y a cim ien to de S e m is -B u g ú (a 145 k m al E ste d e la estación de N urinsk, del ferrocarril d e O m sk ). L a s p a rtes centrales del y a cim ien to c o n sta n d e d e p ó s ito s d e c o r in d ó n y corind ón -m oscovita puros, que se tra n sfo rm a n g r a d u a lm e n te , a la m edida en que se ap ro x im a n a la periferia, e n r o ca s a n d a lu c itífe r a s co n rutilo, m o sco v ita , d iásp oro, p ir o filita , a v e c e s t o p a c io , los cuales, a su v e z , ceden lu gar a cu a rcita s a n d a lu c itífe r a s. E l c o n ten id o de a n d a lu cita cerca d e lo s d e p ó s ito s d e c o r in d ó n lle g a al 90 —95% , y en las cu arcitas a n d a lu c itífe r a s, a l 18% . E l ch ia sto lito rojo-pardo, d e in te r é s m in e r a ló g ic o , s e e n c u e n tr a e n tr e esq u isto s m icáceos d e la z o n a d e lo s p la c e r e s d e A le ja n d r o (región de N erch insk, T ra n sb a ik a l), y el g r is-a m a r illo , a o ri llas del río A rgún. Son fa m o so s lo s b e llo s c r ista le s d e c h ia s to lito d el m o n te H o w d en (A u stralia d el Sur). E s conocido el im p o r ta n tísim o y a c im ie n to d e a n d a lu c ita en C alifornia (W h ite M oun tain ). A q u í, la ro ca c o n a b u n d a n te a n d a lu c ita (85% ) se h a lla en le n te s y n id o s e n c u a r c ita s a n d a lu c itífe r a s en tre esq u istos que co n tie n e n cu a rzo , s e r ic ita y tu r m a lin a . L a form ación de la a n d a lu c ita se a tr ib u y e a la tr a n s fo r m a c ió n d e lo s pórfid os efu siv o s b ajo la in flu e n c ia d e l m a g m a g r a n ític o . D e la im p o rta n cia p r á c tic a se h a h a b la d o a n te s (v é a s e d iste n o ).
SILIMANITA — A 1[A ISí05]. L a composición quím ica e s la m ism a que en e l d isten o . S u ele c o n te n e r h a s t a e l 2 ó 3 % d e F e 2 0 3. Cristaliza en el siste m a r ó m b ic o ; c . s. r o m b o -b ip ir a m id a l 2 L 2SPC. G.e. P b n m (D%). a0 = 7 ,4 3 ; b0 = 7 ,5 8 ; c0 = 5 ,7 4 . L a •estructura cristalina s e d istin g u e , s e g ú n N . B e lo v , p o r e l h e c h o d e •que aquí e l con ju n to am ó n ico [ A lS i0 5] tie n e fo r m a d e u n a c in ta ■que c o n sta d e dos filas d e te tr a e d r o s u n id o s p o r lo s v é r tic e s , p ero torcid os el u n o resp ecto d e l o tr o b a jo u n á n g u lo d e 180°, c o n la p articu larid ad de qu e lo s v é r tic e s so n c o m u n e s p a r a ca d a p a r e ja d e tetra ed ro s (A l, S i) 0 4. Aspecto de los c r ista le s, a c ic u la r sin « a r a s term in ales. L a s caras d e lo s p rism a s d e la b a n d a [ 0 0 1 ] e stá n m u y estria d a s. S e o b serv a e n d e n sa s m a sa s r a d ia le s, a g re g a d o s fib r o s o s y e n fo rm a d e in clu sio n es ca p ila res m ic r o sc ó p ic a s, a m e n u d o e n c o r v a d a s, e n otro s m in erales (en cu a rzo y fe ld e s p a to s ). Color. G ris, p ard o claro, v e r d e p á lid o . B r illo v itr e o . N g — 1,677, J V m = 1 ,6 5 8 y N p = 1,657. D u r e z a 7. Clivaje b u en o se g ú n el p in a c o id e { 0 1 0 }. P e s o e sp e c í
fico 3,2 3 - 3,25. 518
Caracteres diagnósticos^ Son características las form as de cristales aciculares, bacilares y capilares. D e la an d a lu c ita , con la que se asocia a m enudo, se distingue por las propiedades ópticas. No se funde al soplete. A la te m p e ra tu ra de 1 545° se descom pone form ando la m ullita. No se disuelve en los ácidos. D a reacción con Al. Origen y yacim ientos. Como m ineral m etam órfico de co n tac to d e a lta te m p e ra tu ra se encuentra en la zona de co n tac to con las rocas eru p tiv as e incluso en las propias rocas e ru p tiv a s com o p ro d u c to de la reacción con los fragm entos de rocas ricas en a lú m in a cap tu rad o s en el proceso de la intrusión. Se e n c u e n tra ta m b ién en esquistos cristalinos como m ineral m ás tem p ran o , a veces ju n to a la an d alu cita, la espinela, la cordierita, el corindón, etc. G randes yacim ientos de m asas continuas de silim an ita (h a sta el 85% ) b ajo la form a de grandes lentes y nidos e n tre esquistos cristalinos se conocen en la In d ia : K hasi-H ills y P ipra, form ados a raíz del efecto sobre esquistos de agentes pneuinatolíticos que g u a rd a n relación genética con intrusiones de g ranito con tu r m a lin a y m oscovita. A cerca de la im p o rtan cia p rá ctica véase disteno. 6 . GRUPO D E LA ESTAUROLITA
D e los m inerales pertenecientes a este grupo, sólo la e sta u ro lita se h a estu d iad o d etallad am en te. P o r sus propiedades y las condi ciones en que se en c u en tra es afín a los m inerales del grupo anterior. ESTAUROLITA - Fe- • Al4[S i0 4] 20 2[0 H ], ó F e [0 H ]a.2 A l £ i0 5. D ebe su n om bre a la form a de cruz de las m aclas frecu en tes: “ s ta v ro s ” quiere decir cruz en griego. Composición quím ica. FeO , 15,8% ; Al2Os, 55 ,9 % ; S i0 2, 26 ,3 % ; H 20 , 2,0% . F e • • cede lugar a Mn • • , a veces en ca n tid a d es con siderables. C ristaliza en el sistem a ró m b ico ; c. s. rom b o -b ip iram id al 3L 1 3PC. G.e. Ccmm (D^l). a0 — 7,81; b0 = 16,59; c0 = 5,64. Aspecto de los cristales. Suele ser de prism as cortos y gruesos. P red o m in an las form as sig uientes: prism as {1 1 0 }, a veces {1 0 1 }, y pinacoidos {001} y {010} (fig. 289). L as m aclas son m uy características (fig. 289) y se asem ejan a u n a cruz re ctan g u lar según (032) u oblicua según (232). R a ra s veces se e n c u e n tra en granos irregulares. Color de ro jo -pardo a negro pardusco. R ara s veces tra n sp a ren te. Brillo v itreo. N g = 1,746, N m = 1,741 y 2\fy>= 1,736. D ureza 7 —7,5. Clivaje definido según Í 0 1 0 }. F ra o tu ra irregular. Peso específico 3,65 —3,77 (depende de las inclusiones de otros m inerales). C aracteres diagnósticos. Se id en tifica fácilm ente por el color y las form as poculiares do los cristales, p artic u la rm en te las m aclas. 519
F ig . 289. C ris ta l y m a c la d e e s ta u r o lita .
N o se funde al soplete, excepción h e c h a d e las v a r ie d a d e s rica s en m anganeso, que se funden fácilm en te d a n d o u n v id rio m a g n é tico negro. E n los ácidos no se disuelve. U n ic a m e n te H 2S 0 4 la. descom pone en p arte . Origen y yacim ientos. L a e s ta u ro lita , com o m in e ra l de te m p e r a tu ra s re la tiv a m e n te elevadas, es m u y c a ra c te rís tic a d e c ierto s esquistos cristalinos form ados a raíz del m e ta m o rfis m o re g io n a l, con m enos frecuencia, de co n tacto . Suele e n c o n tra rs e e n c ria d e ro s ricos en sílice e hierro, asociada a g ra n a te s, a n d a lu c ita , c o rd ie rita , m icas, m ag n etita, b ro o q u ita, etc. E s u n m ineral quím icam en te b a s ta n te e sta b le . S e h a n o b se r vado tran sm u tac io n e s en m ica v erd e y c lo rita s, p o r lo v is to com o consecuencia d e procesos h id ro term a le s p o ste rio re s. S e e n c u e n tr a en aluviones. No vam os a e n u m erar los m ú ltip les y a c im ie n to s , p e ro s e ñ a la rem os n ad a m ás que en te rrito rio so v iético se e n c u e n tr a en los esquistos del m o n te de T ag a n ai (U rales del S u r), así co m o e n los aluviones de los ríos Sanarlca y K a m e n k a (d is trito d e K o c h k a r), en los esquistos con disten o , m o sco v ita y e s ta u r o lita d e l N o ro e s te de la URSS, en la zo n a del lago B a ik a l, e tc . N o tie n e im p o r ta n c ia práctica. 7. GRUPO DEL GRANATE A quí se incluye u n num eroso g ru p o d e m in e ra le s c u y a fó rm u la com ún es A 3Ji 2[Si0 4]3, donde A = Mg, F e • • , M n • ■ , C a y B = Al, F e • ■ • , Cr. E n tre ellos son p a rtic u la rm e n te n u m e ro s a s Jas esp e cies m inerales d e dos series isom orfas: Serie almcmdínica — (Mg, F e , M n )a A l2 [ S i 0 4]3 P iro p o - M g3A l2 [S i0 4]3 A lm a n d in a - F e 3A l2 [ S i0 4]3 E s p e s a rtin a - M n3A l2 [ S i0 4]3
Serie andradüica - C a3(A l, F e , C r)2 [ S i0 4]a G ro su la ria — Ca¡,Al2 [S i0 4]3 A n d r a d ita — C aaF e 2 [ S í0 4]3 U varovifca - C a,C r2 [ S i0 4]3
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D ado que todos estos minerales cristalizan en el m ism o sis te m a y poseen m uchas propiedades comunes darem os la d escrip ción com ún de ellos. GRANATES (véase fórmulas antes). " G ra n a tu s “ en latín quiere decir sem ejante al grano. Deben su denom inación a la sem e ja n z a del color de los cristales del granate estudiados inicialm ente con el color de los granos del fruto del granado. L a denom inación d e las d istin tas especies minerales se debe a causas diversas. Piropo, procede del griego “piropos” , sem ejante al fuego; llam ad o así p o r el color rojo oscuro. A lm a n d in a , denom inación deform ada de la región A laba mía, d o n d e en tiem pos rem otos se pulim entaban piedras preciosas (“ G ra n ate de A lab a n d a” de Plinio). Espesartina, debido al nom bre de la localidad S pesart. en B aviera. Grosularia, denom inación d ad a a la variedad verde p álid a (debido al nom bre botánico de la grosella espinosa); en 1700 fue d escu b ierta p or el académico E. L aksm an a orillas del río Vilui (Siberia Oriental). H esonita, variedad ferrosa de la grosularia de color m arrón de Ceylán. A ndradita, debido al nom bre del m ineralogista p o rtu g u és d ’A ndrada, a u to r de la descripción del g ra n ate m angano-ferroso en 1800. JDemantoide, variedad verde tra n sp a re n te d e a n d ra d ita (en los aluviones del río B obrovka, en los Urales). Uvarovita, descubierta en los U rales (análisis del académ ico G. Hess en 1832). Schorlomita, variedad de a n d ra d ita rica en titan io . Composición quím ica. L a composición teórica de las principales especies m inerales se m uestra en la ta b la 14. T A B L A 14
COMPOSICION QUIMICA DE LOS GRANATES (l'ESO E N %) Minerales
P iropo A lm an d in a E sp e sa rtin a G ro su laria A n d ra d ita U v a ro v ita
MgO
29,8 — — — -
FeO
MnO
CaO
A l,O ,
FCiO,
C r,O a
43,1) — —
— — 43,0 —
-
—
— — — 37,3 33,0 33,5
25,4 20,5 2 0 ,(i 22,7 — —
— — — — 31,5 —
— — — — — 30,(i
SIO,
44,8 30,2 36,4 40,0 3(1,5 3fi!o
M gy F e- -, así como F e 1 • y M ir • en el grupo de m inerales en cuestión se su stituyen el uno al otro ilim itad am en te, dando cu al quier correlación, pero es raro el g ra n a te m anganonm gnesial. Por lo que se refiere a los elem entos triv alen tes, pueden su stitu irse <*l 521
Fig. 290. Cristales de granates (corrientes). uno al o tro en g ra n escala. C ierto es q u e los g r a n a te s c ro m ífe ro s se en c u e n tra n en la n a tu ra le z a m u y ra ra s v eces. L as im p u rezas que se re g istra n , a veces, e n c a n tid a d e s in s ig nificantes so n : K 20 , N a 20 , P 20 5, V 20 3, Z r 0 2, JBeO, e tc . C ristalizan en el siste m a c ú b ic o ; c. s. h e x a o c ta é d r ic a S & á L l L 2 9 PC. G.e. Ia 3 d (0 l°). a0 = 11,51 (en la a lm a n d in a ) ; 11,59 (en la g ro su laria); 11,83 (en la a n d ra d ita ). L o s c ris ta le s so n , e n g e n e ra l, m uy característico s de los g ra n a te s. A specto de los c ris ta le s . L a fo rm a m ás com ún es la del d o d e c a e d ro ró m b ic o {110} (fig. 290), con m enos frecu en cia se o b s e rv a en c o m b in a c ió n c o n el te tr á g o n o trio c ta e d ro {2 1 1 }. E s ta ú ltim a fo rm a p u e d e a p a r e c e r f u e r a d e c u a l qu ier com binación, y sus c a ra s p re s e n ta n e s tr ía s p a r a le la s a la diag o n al larg a. Son e x tre m a m e n te r a r a s la s c a ra s d e c u b o u o c ta e dro. Son ta m b ié n m u y ra ra s las m a c la s s e g ú n (210). A g re g a d o s . Son frecu en tes en m asas g ra n u la re s c o n tin u a s . Color. V aría en u n a g a m a b a s ta n te a m p lia . S o n r a r a s la s v a r ie dades incoloras tra n s p a re n te s . L o s m á s c o m u n e s s o n lo s co lo re s señalados en la ta b la 15. G ra n a te s az u le s n o se c o n o c e n . tabla
15
PROPIEDADES FISICAS DE LOS GRANATES
El mineral y su composición
P iro p o - M g jA y S iO J , A lam an d in a
3,61
F e 3A l2[S i0 4]3
4,25
E s p e s a rtin a -- M n3A l2[S i0 4]3
4,18
G ro su la ria — C a3A l2[S i0 4]3
3,53
A n d r a d ita
- C a3Fe 2[S i0 4]3
3,75
U v a ro v i t a — C a3C r 2[S i0 4]3 S c h o rlo m ita G W A l, F e , T i)¡X X [(S ¡, T i) O J s
3,52
522
-
Peso espe cifico
3,88
Color
R o jo o s c u ro , r o jo ro s á c e o , n e g ro R o jo , r o j o - p a r d o , n e g ro R o jo o s c u r o , a m a r i llo n a r a n j a , p a r d o A m a rillo m e la d o , v e r d e p á lid o , p a r d o , r o jo A m a rillo , v e r d u s c o , ro jo -p a rd o , n e g ro V e rd e e s m e r a ld a
N e g ro , n e g r o p a r d u sco
N
1,705 1,830 1,800 1 ,735 1,895 1,870
2 ,0
L os g ra n a te s crom íferos suelen ser de color v erd e vivo, a veces, c u a n d o es poco el contenido de crom o, son d e color rojo. A veces so n d e color v erd e algunas v arie d ad es tra n s p a re n te s d e la a n d r a d ita (dem antoide). E n general p u ed e d ecirse q u e no se con ocen reglas rigurosas que rija n la coloración d e los g ra n a te s co n fo rm e sea su com posición. Brillo graso, v itreo , a veces p ró x im o a l a d a m a n tin o (a n d rad ita), o a d a m a n tin o (sc h o rlo m ita). Los ín d ices de refracción de las principales especies m in era le s se c ita n en la ta b la 15 y a u m e n ta n conform e a u m e n te el c o n te n id o d e F eO . F e 20 3 y T i0 2. D u reza 6 ,5 —7,5. Poseen una dureza su p e rio r la a lm a n d in a , el p iro p o y la e sp e sartin a (7 —7,5). Clivaje im p erfe cto seg ú n {110}, p o r lo co m ú n no existe. F ra c tu r a irregular. Peso específico 3,5 —4,2 (v. ta b la 15). C aracteres diagnósticos. Se id en tifican con fa cilid a d m a c ro sc ó p ic a m e n te p o r el aspecto característico de los cristales, el brillo g raso, la elev ad a d u re za y el peso específico re la tiv a m e n te elev ad o . A excepción de los g ra n ates crom íferos se fu n d e n al so p lete con re la tiv a facilidad, sobre to d o la a n d r a d ita y las v a rie d a d e s d e com posición afín. Al fundirse d an botones d e d is tin to s colores. L as v arie d ad es ferrosas se vuelven m ag n éticas. Con b ó ra x y sal d e fósforo m uchos de ellos d a n reacción con F e, M n y Cr. E n HC1 no se disuelve m ás que la a n d ra d ita , con m u c h a d ific u lta d , d esp ren d ien d o síüce. Los dem ás m inerales sólo se d isu e lv e n d esp u és de fundidos. O rigen y yacim ientos. A^bundan m ás los g ra n a te s d e o rig en melasomático de contacto, que surgen a consecuencia d e las re a c c io nes p rin cip a lm en te de m agm as ácidos con ro cas c a rb o n a ta d a s (calizas y dolom ías) en m edio de te m p e ra tu ra s r e la tiv a m e n te a lta s. Suelen en c o n trarse con frecuencia e n m asas c o n tin u a s (g ro su laria y a n d ra d ita ) o e n tra r en la com posición d e loa sk a rn s, fo rm ad o s p rin cip a lm en te de silicatos calcáreo s: d ió p sid o , h e d e n b erg ita , ep id o to , vesubiano, a veces w o lla sto n ita , a c tin o lita , clo ritas, helvinas, etc. Los sk arn s a n d ra d ític o s su e le n a c o m p a ñ a r los y acim ien to s de m ag n etitas de c o n ta c to : los m o n te s M a g n ítn a ia , V isókaia, Blagodat (Urales), D ashkesán (T ra n sc a u c a sia ), e tc . E n v arios casos, los yacim ientos de sch eelita g u a rd a n ta m b ié n re lació n con los sk a rn s de granates. L a esp e sartin a es frecuento en las p e g m a tita s . A voces contieno itrio , lo que puedo ser sín to m a do u n a p o sib le aso ciació n con m inerales do itrio , como, p o r ejem p lo : x o n o tim a , fo rg u so n ita, itria lita , etc. E l piropo so o b serv a on las k iin b e rlita s d ia m a n tí feras. Con m enos freouencia se e n c u e n tra n y a c im ie n to s do g ra n a te s (p rin cip alm en te de alm andina) surgidos b a jo el efecto d e m agm as ácidos sobre las rocas m etam ó rficas b ásicas (an fib o litas, gneis do h o rn blendas, rocas de h o rn b len d a s y cloritas, ote.), sobre 523
to d o si e sta s ú ltim a s se o b s e rv a n b a jo la f o r m a d e x e n o lito s e n tre rocas e ru p tiv a s. Com o fo rm acio nes n u ev as, los g ra n a te s se e n c u e n t r a n ta m b i é n e n tre esquistos cristalinos: de m ica, d e c lo rita s , d e t a lc o y d e anfiboles. L a com posición d e los g ra n a te s q u e se f o r m a n d e p e n d e de las rocas de p a rtid a . E n el pro ceso d e m e ta m o r f is m o d e la s rocas ricas en Al y F e se fo rm a la a lm a n d in a ; d e ro c a s c a lc á re a s , la g ro su laria; de rocas m agnesiales y d e a lú m in a , el p ir o p o , y a s í sucesivam ente. E n los cristales de g ra n a te s , q u e a v e c e s lle g a n a ten er dim ensiones co n sid erab les (de u n c e n tím e tr o y m á s ), se o b serv an con frecu e n cia inclusiones d e o tro s m in e ra le s q u e se form an en los esquistos. E n p a ra g é n e sis c o n ellos s u e le n o b s e r v a r s e la m oscovita, la b io tita , el cu a rzo , el d iste n o , la s ilim a n ita , e l g r a f ito , el rutilo , la m a g n e tita , etc. G o zan de m u c h a f a m a lo s y a c im ie n to s de g ra n a te rojo oscuro (piropo) d e C h e c o slo v a q u ia , m u y u s a d o en joyería. L a u v a ro v ita y o tro s g ra n a te s ricos en cro m o se e n c u e n t r a n c o n b a s ta n te frecu en cia b a jo la fo rm a d e c rista le s b ie n d e s a r r o lla d o s asociados a esp in elas cro m ífe ras y c lo rita s d e c ro m o e n c a v id a d e s (p rin cip alm en te en fisuras) en y a c im ie n to s d e c r o m ito s d e h ie r r o y rocas u ltra b á sic a s e ru p tiv a s (la m in a d e S a ra n o v s k o e , e n lo s U rales). E n el proceso d e m eteo rizació n , los g r a n a te s , c o m o m in e r a le s re la tiv a m e n te estab les en el a sp e c to q u ím ic o , se p a s a n a lo s aluviones. Sin em b arg o , los g ra n a te s fe rrífe ro s , e n lo s p ro c e s o s d e m eteorización in te n sa , se d e sc o m p o n e n d a n d o lim o n ita s b a j o l a fo rm a de so m breros d e h ierro. T o d a v ía c o n m á s f a c ilid a d s e d e stru y e n los g ra n a te s m a n g a n ífe ro s c o n fo rm a c ió n d e h id r ó x id o s de m anganeso. Im p o rtan c ia p ráctica. L as v a rie d a d e s d e g r a n a te s d e h e r m o s a coloración se em p lean e n jo y e ría com o p ie d r a s s e m ip re c io s a s . E n la a c tu a lid a d no tie n e n m u c h a im p o rta n c ia . Los g ra n ates b a s ta n te d u ro s (a lm a n d in a , p iro p o , e s p e s a r tin a ) tien en m u ch a ap licación com o ab ra siv o s. P a r a e s te f i n s o n m á s útiles los g ra n a te s co n stitu id o s b a jo la fo r m a d e c r is ta le s r e l a t i v a m en te g randes y no los que se h a lla n e n m a s a s g r a n u la r e s . C e rc a del 9 0 % de los g ra n a te s se e m p le a e n la f a b ric a c ió n d e l p a p e l o lienzo d e lija p a r a p u lir m a d e ra s d u ra s (e n c in a , n o g a l, a r c e , c a o b a , etc.), p a r a p u lir v idrio, pieles, ca u ch o d u ro , a r tíc u lo s d e c e lu lo id e , e tc. P a r a o b te n e r m ateria le s a b ra siv o s se b e n e fic ia n d e m o d o e sp e cial las ro cas que c o n tie n e n g ra n a te s. S e c o n s id e r a n d e in te r é s i n d u s t r i a 1 las q u e co n tien e n m ás del 10% d e g r a n d e s c r is ta le s b ie n d e s a rro lla d o s (de m ás d e u n c e n tím e tro d e d iá m e tro ) .
8. G RUPO D E L VESUBIA jSO L a den o m in ación tien e u n carác te r g en eralizad o y co m p re n d e v a ria s especies m inerales to d a v ía poco e stu d ia d a s y d e com posi ció n in c o n sta n te . L a fó rm u la quím ica se h a d e d u c id o d e m odo co n v en cio n al. Sin em bargo, con arreglo a las in v estig acio n es ro e n tg e n o m ó tric as de W arren y Modell, la e s tr u c tu r a c ris ta lin a d e l v esu b ian o posee m uchos rasgos com unes con los g ra n a te s . VESUBIANO — Ca 3Al2[S i0 4]2[0 H ]4. L a fó rm u la es a p ro x im a d a . P o r vez p rim e ra se h a hallado en el Vesubio, p ero d e sc rito e rró n e a m e n te . S inónim o: viluíta (por el río Vilui, en Y a k u tia ). E s te n o m b re se le h a b ía dado an tes que el prim ero. Com posición quím ica. In c o n sta n te . C ontenido (en % ): CaO, 33 — 37; A120 3, 1 3 - 1 6 ; S i0 2, 3 5 - 3 9 ; H 20 , 2 - 3 . A d em ás, se o b s e rv a n álcalis K 20 , N a 20 , L i20 (h a sta el 1,5), MgO, F eO , M nO , a veces ZnO (unos cuantos por ciento), SrO, F e 2 0 3 (h a s ta el 4 — 0 ), C r 2 0 3 (h a sta el 4,3), TiO , (h a sta el 4,7), ra ra s veces B eO h a s ta el 9 ,2 (v esubiano berílico). Con frecuencia O H se ve s u s titu id o p o r F (h a s ta el 2 % ). Casi siem pre se re g istra ta m b ié n B 20 3. C ristaliza en el sistem a te tra g o n a l; c. s. d ite tra g o n a l-b ip ira m id a l L H L 25PC . G.e. P 4 ¡n n c (D \h). a0 = 15,63; c0 = 11,83. A specto d e los cristales. Son característicos los cristales p rism á tic o s (fig. 291), con m enos frecuencia los piram idales, q u e su elen h a lla rse e n cav idades. Se en c u en tran asim ism o fo rm a s ta b u la re s . L a s com binaciones d e caras m ás com unes son p rism a s {1 1 0 }, {1 0 0 }, d o b le p irá m id e {111} y pinacoide {001}. L as ca ras d e los p rism a s suelen p re s e n ta r estrías verticales in te rru m p id a s ; las c a ra s del p in aco id e — fig u ras cu ad rad as convexas. N o se co n o cen m aclas. A gregados. L as m asas continuas de vesu b ian o po seen e s tr u c tu r a g ra n u la r o bacilar. Color. A m arillo, gris, verde, p ard o de d is tin to s m a tic e s , a veces negro, ra ra s veces azul, rojo y rosa. El crom o v e su b ia n o se d istin g u e p o r u n a coloración in te n sa verde esm eralda. B rillo v itre o , graso. N m = 1 ,7 0 5 - 1,732 y N p = 1,701 - 1,726. D u reza 6,5. F rágil. Clivaje im perfecto según {1 0 0 }, {110}. F r a c tu r a irre g u la r o concoidea. Peso especifico 3,34 — 3,44. C aracteres diagnósticos. Los cristales se id e n tific a n con b a s ta n te facilid ad p o r sus form as. C uando se h allan e n m asas c o n ti nu as ap en as se distingue p o r su a p a rie n c ia tío los a g re g a d o s de g ra n a te s y ep id o tas, pero, en cam bio, se id e n tific a fácilm en te al m icroscopio en m icrosecciones, seg ú n s u s co n stan tes ópticas y la asociación con m in era le s •que contienen calcio.
Fig. 291. C ristal do v esu b ian o . V esubio.
Se fu nd e con facilid ad al so p le te , se in fla d e b id o al d e s p r e n dim iento de los com p o n en tes v o lá tile s, d a n d o u n v id r io v e r d u s c o o pardo. E n HCl se d escom p on e p a r c ia lm e n te ; tr a s p r e v ia to sta c ió i* se descom pone to ta lm e n te con d e sp r e n d im ien to d e g e l d e S i 0 2. Origen. A unque n o es ta n frecu en te co m o el g r a n a te , el v esu b ia n o es, pese a ello, un m ineral típ ico d e cierta s fo r m a c io n e s m etasomáticas de contacto surgidas a c u e n ta d e c a liz a s o d o lo m it a s . S e le asocian granates (grosularia), d ió p sid o s, e p id o ta s , c a lc it a s , cloritas, escapolitas, etc. Con m enos frecuencia se en cu en tra e n ro ca s m eta m ó rfica s: serpentinitas, esq uistos cloríticos, g n eis, e tc ., fo r m á n d o s e com oresultado del efecto de los co m p o n en tes v o lá tile s so b r e a lg u n o s m inerales prim arios ricos en calcio: fe ld e sp a to s b á sic o s, d ió p s id o s , hornblendas, etc. Al sobreponerse procesos h id ro term a les, e l v e s u b ia n o , lo m ism o que los granates, cede lu gar a m in era les se c u n d a r io s (c lo r i tas, m ica, ta lco , etc.). Se co n ocen p se u d o m o r fo sis d e e p id o t a en su stitu ción del vesubiano. E n tre los num erosos y a c im ie n to s d e v e s u b ia n o s e ñ a la r e m o s nada m ás que unos cu a n to s. E n M on te-S om m a (V e s u b io ) se encuen tra en los prod u ctos v o lc á n ic o s e n tr e c a liz a s c r is ta lin a s acom pañado de m icas, a u g ita , clo rita , e s c a p o lita , m a g n e t it a , e tc . E n los U rales se en cu en tran crista les b ie n d e sa r r o lla d o s y m a sa s granulares entre esq u isto s clo rítico s e n lo s m o n te s d e N a z ia m (z o n a d e Z la to ú st);e n la s m in as d e A jm a to v s k i, N ik o la i-M a x im ilia novski y E rem eevsk i, d e lo s m o n te s d e l S h ish im (e n la m is m a z o n a ); en las in m ed iacion es d e la e sta c ió n d e M e d v é d ie v k a , c erca de la aldea d e P oliakovka (U ra les d e l S ur), e n s e r p e n t in it a s ; a lo largo d e las orillas d el río B orzovka (U ra les C e n tr a le s, d is t r it o d e K ish tim ), bajo la form a de c a n to s d e v e s u b ia n o d e c o lo r v e r d e m anzana asociado al corindón.
Fig. 292. Cristales de vilulta.
526
L a v ilu ita , d esc u b ie rta p o r el académ ico E . L a c sm a n en 1790, se e n c u e n tra en Y a k u tia, a lo largo del río V ilv i, ce rca d e la d ese m b o c ad u ra del río A jtara g d a, b ajo la fo rm a d e ex celen tes cristales g ran d es (h a sta 2 cm de longitud) (fig. 292) d e color v erd e oscuro o v erd e p ard o en tre rocas m etam ó rficas s e m id e stru id a s. E s in te re sa n te la e stru c tu ra de las caras de los cristales. E n u nos casos (fig. 292, a la izquierda), cuando está m u y d e s a rro lla d a la c a ra (0 0 1 ), las caras del p rism a suelen parecer c u b ie rta s d e lá m in a s o rie n ta d a s h o rizo n talm ente, como si fu e ran la d rillo s; en o tro s casos, se p arecen salientes en form a de sobres (fig. 292, a la d e re cha). L a s c a ra s de la pirám id e están cu b iertas de d ib u jo s m ás d eli cados y com plejos. Im p o rta n c ia p rá c tic a no tiene. 9. GRUPO D E L ESFENO ESFENO — C aTi[SiO JO . En griego “ sfen ” q uiere decir c u ñ a . D e b e su n o m b re a la fo rm a de cu ñ a d e sus cristales. S in ó n im o : tita n ita . P o r vez p rim era en R u sia fue d esc rito p o r G. R o se en 1842, en los m o n tes de lim en . Como m ineral accesorio cs fre c u e n te p rin c ip a lm e n te en rocas e ru p tiv a s in tru siv a s ác id a s y a lc a lin a s (g ran ito s, sien itas, sien itas nefelinicas, d io rita s, etc). Com posición quím ica. CaO, 2 8 ,6 % ; T i 0 2, 4 0 ,8 % ; S i0 2, 30,(5%. Son frecu en tes las im p u rezas: FeO (h a sta el 6 % ), a veces M nO (h a s ta el 3 % ), MgO, F e 20 3, Al 2Os (Y, C1)20 3 h a s ta el 1 2 % (itro tita n ita ), a veces Cr 20 3, Z r 0 2 (h a sta el 0,18% ), N b , 0 5, F , OlL, T h, etc. C ristaliza en el sistem a m onoclínico; c. s. ro m b o -p ris m á tic a L 2P C . G.e. C2¡c (Ct,,). a0 = 6,55; b0 = 8,70; c0 = 7,4 3 ; = 119°43'. A specto de los cristales. Los cristales su elto s so n , en g e n e ra l, característico s de dicho m in eral; su asp ecto es m u y d iv e rso p o r las com binaciones de form as. L as m ás d e las v eces so n p rism a s ap lan a d o s a m odo de sobre, con sección tra n s v e rs a l en fo rm a do cu ñ a (fig. 293). Al desarrollarse p re fe re n te m e n te las c a ra s {001}, ad q u ieren u n a fo rm a ta b u la r con m u c h a m onos fre c u e n c ia , al d esarro llarse las caras del prism a {1 1 0 } y del p in aco id o , se fo rm an cristales p rism ático s (fig. 294). L as m aclas son b a s ta n te fre c u e n te s seg ú n ( 1 0 0 ), m enos frecuentes sogún (0 0 1 ). Color. A m arillo, pardo, verde, gris, a veces negro, ro sad o o rojo, ltrillo y»róximo al a d a m a n tin o , a d a m an tin o , graso. N g = 1,979 —2,054, N m = 1 ,8 9 4 ni 1,935 y N p = 1 ,8 8 8 -1 ,9 1 8 . D u reza 5 —6 . Clivaje definido o im p e rfe c to seg ú n . {1 1 0 }. Poso específico 3,29 —3,5(i. l'ig. 293. Cristal de esierio.
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Fig. 294. Cristal prismático de esfeno.
Caracteres d iagn ósticos. P ara e l e sfe n o so n m u y sin to m á tico s los cristales cu n eifo rm es c o n á n g u lo s agudos y o b tu so s en tre las caras, lo q u e lo s d is tin gue d e otros m inerales p a recid o s p o r el c o lo r p ard o am arillento. A l so p lete se fu n d e en lo s b o r d es d a n d o un vidrio oscuro. Con sa l de fó sfo ro e n la lla m a red u ctora, d espu és de añ adir e sta ñ o d a u n a r e a c c ió n con el tita n io (perla v io le ta ). E n H C l c a lie n te se d e s com p one p a rcia lm en te; e n H 2S 0 4, t o t a lm e n te , form ando su lfa to de Ca. Su d iso lu c ió n c o n c e n tr a d a en ácido clorhídrico, al h erv ir c o n e s ta ñ o m e tá lic o , adquiere u n a coloración v io le t a d e b id o a la fo r m a ción de TiCl3. Origen y y a cim ien to s. E s frecu en te e n p e q u e ñ a s c a n tid a d e s com o m ezcla accesoria en rocas m a g m á tic o s (g r a n ito s, sie n ita s , traquitas, a n d esitas, e tc .) a so cia d o a fe ld e s p a to s , n e fe lin a s, eriginas, circón, a p a tito , e tc . E n crista les d e m a y o r e s d im e n sio n e s se encuentra ta m b ién en tre p e g m a tita s d e c o m p o s ic ió n p r efe re n tem en te sien ítica. E s m en o s fr e c u e n te e n fo r m a c io n e s m e ta so m áticas de co n ta cto co n stitu id a s b a jo e l e fe c to d e m a g m a s m en o s ácidos sobre las calizas. Se o b se r v a e n p a r a g é n e sis c o n e l d ió p sid o , el granate, la ep id ota, las clo rita s, la m a g n e tita , e tc . A veces es un m ineral b a s ta n te c a r a c te rístic o e n c ie r ta s rocas metamórficas (gneis, esq u isto s m ic á c e o s y c lo r ític o s, a n fib o lito s, etc.). Se observa en crista les b ie n d e sa r r o lla d o s e n f ilo n e s d e tip o alpino con calcita, clorita, e p id o ta , a lb ita , a m u la r , e tc . Bajo el efecto de d iso lu cio n es c a r b o n a ta d a s h id r o te r m a le s sucesivas, el m ineral se d esco m p o n e, d a n d o lu g a r a la fo r m a c ió n de la calcita, el cuarzo, así co m o el r u tilo o la a n a t a s a c r i p t o c r i s ta lin o s ; a veces se tran sform a en b r o o q u ita o p ero w s k ita . S e c o n o c en asim ism o pseudom orfosis d el g r a n a te e n s u s t it u c ió n d e l e sfe n o . E n la zo n a de m eteo riza ció n , c o m o m in e r a l q u ím ic a m e n te esta b le, se acu m ula en lo s a lu v io n e s, a u n q u e s e c o n o c e n p r o d u c to s d e su transform ación en x a n tita n o b a jo la fo r m a d e p e líc u la s am arillas pálidas o de su s ta n c ia p u lv e r u le n ta m ic r o d isp e r sa , p or lo v isto rutilo o a n a ta sa co n h id r ó x id o s d e o t r o s e le m e n tos. S e e n c u e n tr a e n y a c im ie n to s d e a p a t it o s e n c r ia d e r o s n e f e l i n o — a p a t it o — esfén ico s e n la p e n ín s u la d e K o la . S e o b s e r v a en g r a n o s irregu lares d e h a sta 1 cm d e d iá m e tr o , a sí c o m o e n c r ista le s p r is m á t ic o s a largad os se g ú n e l e je c c o n d e sa r r o llo p r e fe r e n te d el p r is m a { 1 1 0 } (fig- 294). S on m u y o r ig in a le s t a m b ié n lo s a g r e g a d o s d e e s f e n o a c ic u la r e s, rad iales o fib r o so s c o n m a t iz r o s a o aro»'
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F ig . 295. C ristales de esfeno de los montas de limen.
rillen to , que se disponen como form aciones posteriores en tro los granos de otros minerales. E n los m ontes de lim e n (Urales), el esfeno de d is tin ta s g en e raciones se en cu en tra m ás que n ad a en p e g m a tita s sien íticas y nefelino-sieníticas asociado al ap a tito , a veces a la egirina, la m a g n e tita , la ilm enita, a cuya cu e n ta se fo rm a a m enudo, la m ica negra, la hornblenda, la egirinaugita y o tro s m inerales. Con frecuencia contiene inclusiones de estos m inerales. Se o b se rv a b ajo la fo rm a de cristales bien desarrollados (fig. 295) q u e llegan a te n e r 10 X 15 cm. Algunas variedades contienen S r y V. E n los m ontes de N aziam y Shishim (zona dé Z lato ú st, U rales del Sur), el esfeno se en cu en tra en las form aciones d e c o n ta c to en la fro n te ra en tre gabbro y anfibolitos con calizas. Se o b se rv a en cris tales am arillos pálidos, am arillos parduscos, a veces incoloros y tra n sp a re n te s en tre calizas m arm olizadas. Se e n c u e n tra n cristales de h a s ta 300 g (museo del In s titu to de M inería d e L en in g ra d o ) ta n to sim ples como ricos en diversas com binaciones. Se lian d e s crito originales m aclas según ( 1 0 0 ) de fo rm a ta b u la r. E l esfeno viene acom pañado de diversos m inerales (p rin c ip a lm e n te calcíferos y m agnesíferos): diópsido, gran ate, epidota, vesu b ian o , p ero w sk ita , cloritas, ap a tito , calcita, espinela, fo rsterita, etc. E n tre los yacim ientos ex tran jero s gozan de m ás fa m a los filo nes de “ tip o a lp in o ” en varios lugares de S uiza (San G o tard o , B ien n en th al, Z erm a tt, etc.) con m agníficos cristales b ien d e s a rro llados tra n sp a re n te s y de m uchas caras, así com o los d e P ia m o n te (Italia) con sus anchos cristales rojizos o a m a rille n to s, do S. M arcel con cristales de greenovita, v aried ad in an g an ífera, etc. Im p o rtan cia práctica. El esfeno, cu an d o se h a lla en c a n tid a d e s considerables, puede beneficiarse com o m a te ria p rim a p a ra la o b ten ció n de óxido de titan io y otros com puestos. 10. OTROS ORTOSILICATOS A quí se ag ru p an , en gran m edida d e m odo convencional, silica to s d e d is tin ta com posición, en cuyas e s tru c tu r a s c rista lin a s pu ed en fig u ra r, p o r un as u o tra s razones, te tra e d ro s d e S i0 4 aislados. 34 _
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A X IN IT A . Ca 2 (M n, F e )A l 2 B S i , 0 15 [ 0 H ] . D e] griego “a x in e ”, h ach a . L o s c r ista le s su e le n ser p lanos y cun eifo rm es con a g u d o s á n g u lo s d ie dros. C om posición q u ím ica . I n c o n s t a n te . E l co n ten id o de CaO es m ás o m e n o s el m ism o . V aria n o ta b lem en te el c o n te n id o d e M nO (q u e lleg a a ca n tid a d es c o n sid e r a b le s); F e O (h a s ta el 8 %) y MgO. T a m b ién se r e g istr a n F e 2 0 3 (u n o s cuantos por cien to), a v eces K 20 y N a 2 0 . __ Cristaliza en el siste m a triclín ico ; c.s. p in a c o id a l. G .e. Pl(C 'J). a0 = 7,15; b0 = 0,16; c0 = 8,9 6 ; a = 8 8 °0 4 '; y3 = 9 1 ° 3 6 '; y = = 77°42/. A specto de los cristales v ie n e d e fin id o p r in c ip a lm e n te p o r las form as { 1 1 0 }, { 1 1 0 }, {111}, e tc . (fig. 2 9 6 ). L o s c r is ta le s su e len ser ricos en caras. E n las caras m e n c io n a d a s s u e le n h a b e r es trías. A gregados. Se en cu en tra b a jo la fo r m a d e d r u sa s e n c a v id a d e s. C on stitu y e v e ta s y m asas c o n tin u a s e n a g r e g a d o s h o jo s o s o la m in a res. Color. P ardo m arrón, rojo, rosa, a z u l v io le t a , b la n c o , g ris, am arillo (m a n g a n o a x in ita ). D e b id o a la s in c lu s io n e s d e c lo r ita a d quiere, a veces, un color g ris v e rd u sco . B rillo v itr e o . D ureza 6 ,5 — 7! Clivaje m e d ia n o se g ú n { 0 1 0 } e im p e r fe c to e n la s dem ás d ireccion es. P eso esp ecífico 3 ,2 5 — 3 ,3 0 . Caracteres d ia g n ó stico s. P o r su fo r m a d e c u ñ a p u e d e c o n fu n d ir se con el esfeno, d el qu e se d istin g u e p o r u n a d u r e z a su p e r io r . L os cristales de a x in ita se e n c u e n tr a n p r in c ip a lm e n te e n c a v id a d e s. Al so p lete se in fla y se fu n d e co n fa c ilid a d , d a n d o a l p r in c ip io un vidrio verde, el cual se v u e lv e n eg ro e n la lla m a o x id a n t e (o x i dación del m an gan eso). C on c a r b o n a to s ó d ic o d a u n a r e a c c ió n co n el m anganeso. A l fu n d irse en la p u n ta d e a la m b r e d e p la t in o con una m ezcla d e 3 p a rtes d e K H S 0 4 y u n a p a r te d e C a P 2 t iñ e la lla m a con un color v erd e (boro). E n HC1 n o s e d e s c o m p o n e , p e r o tra s calcinación p rev ia se d is u e lv e co n d e s p r e n d im ie n to d e s ílic e g e la t i nosa. Origen y y a cim ien to s. C om o m in era l d e o r ig e n h id r o te r m a l se o b serv a , a v eces, en ca v id a d e s d e g r a n ito o d io r ita , e n z o n a s d e c o n ta c to com o co n c o m ita n te raro e n filo n e s h id r o te r m a le s d e m e nas. Se en cu en tra con b a s ta n te fr e c u e n c ia e n tr e r o c a s m e ta m ó r fi ca s en ca v id a d es en form a d e v e ta s , c r ista le s , s o b r e t o d o e n filo n e s d e tip o a lp in o en tre e sq u isto s rico s e n a lú m in a . A s o c ia d o s a la a x i n it a s e o b serv a n cu arzo, fe ld e s p a to s, e p id o ta , c lo r ita , a s b e s t o (anfíbóiico); en lo s y a c im ie n to s d e m e n a s — m a g n e t it a , s u lfu r o s (esía le r ita , c a lc o p ir ita , m isp íq u el, e tc .). E n l a U R S S se c o n o cen m u c h o s lu g a r e s c o n d e p ó s it o s co n sid e r a b le s d e a x in it a , so b re to d o en lo s U r a le s . E n tr e los y a c im ie n to s e x tr a n je r o s m e n c io n a r e m o s lo s d e B o u r g d ’O is a n s e n e l D e lf in a d a (F r a n c ia ), d o n d e s e e n c u e n t r a n g r a n d e s
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cristales de ax in ita en los m uros de las fisuras en la d io rita. y lo» filones e n tre esquistos cristalinos de Suiza. DATOLITA — CajB-JSiO jjfO H Jj. Composición quím ica. C aO , 35 ,0 % ; B 20 3, 21,8% ; S i0 2. 37,6% ; H g0 , 5,6% . C ristaliza en el sis te m a m onoclínico; c. s. prism ática. G.e. P ¿i¡a (Cy,)- « 0 = 9,66; b0 = 7,64; c0 = 4,83; /? = 90°09'. Aspecto de los cristales. Se e n cu e n tra n cristales del m ás distinto aspecto, m uy ricos en caras. P red o m in an {1 1 0 }, {011}, {2 0 1 }, etc. Es m uy com ún en agregados granulares. Color. B lanco, a veces con m atiz grisáceo, verde pálido, a m a rillo, rojo, v io leta v verde oliva. Brillo vitreo. N g = 1,670. N m = 1,653 y N p = 1,625. D ureza 5 —5,5. Clivaje no se observa. F ra c tu r a concoidea. Peso específico 2,9 —3,0. C aracteres diagnósticos. Se identifica por el brillo v itreo c a ra c terístico , la fra c tu ra conocoidea y la co n d u c ta al soplete. Se d e te r m in a con facilid ad p o r las constantes ó p ticas al m icroscopio. Al so p lete se funde fácilm ente, inflándose y d a n d o u n vidriotra n sp a re n te . D a a la llam a un color verde. Se descom pone en HCl con d esp ren d im ien to de sílice gelatinosa. Origen y yacim ientos. Se en c u en tra en filones de m en as, a m e n u d o en cavidades de rocas alm endradas p é tre a s e ru p tiv o s asocia d a a la calcita, la p re h n ita , las zeolitas, en sectores d e skarn», oto. E n la URSS se h a encontrado en C rim ea, en el C áucaso, o n Iob U rales del N orte, en P rim orie, etc. E n tre los yacim ientos ex tran jero s m encionarem os: Andreiuib erg en H arz (R D A ) en filones con calcita y su lfu ro s; y a c im ie n to s de cobre n ativ o con zeolitas en la zona do K ew eenaw do M ichi g an (E E .U U .). A rendal (N oruega) en depósitos de m a g n e tita , e tc. Im p o rtan c ia práctica. E n el caso do gran d es ag lo m eracio n es rev iste in d u d ab le in terés in d u strial com o fuento de boro. A d ife re n cia de m uchos borosilicatos, so d eja descom poner fá cilm e n te por los ácidos. A cerca de las aplicaciones del boro véase a sc h a rita . RINKOLITA - (Ca, N a, Ce)3 (Ti, N b )[S iO J?.[F , 0 l l | , ? L a lia d en o m in ad o así E . B onshtedt-K upletH kaia d eb id o a la se m e ja n z a con la rin k ita . Composición quím ica, (en % ): CaO, 24,7 —2 7,3; N a 20 , 6,3 — !),2 ;T i0 2, 8,4 - 10,7; N b 20 , - T a 2()5, 2,2 - 2,0; Co 20 3, 5,4 - 8 ,8 ; L a 20 3, 5 , 4 - 7 ,3 ; Y eOa, 1.3—3,1; S ¡0 2, 2 7 , 3 - 2 0 ,8 ; K, 5 , 1 - 6 ; H 20 , 0 ,5 —2,4, etc. C ristaliza en el sistem a m onoclínico. A specto de Ion cristales. P rism ático . Los cristales suelen Bor im p erfecto s, a la rg a d o s según el eje c, planos (fig. 297), llegando a te n e r 7 — 8 em do longitud. A b u n d a ta m b ién en agregados co n tin u o s g ra n u la re s o on fo rm a do haces. L a v aried ad vidriosa o crip to c rista íin tt, q u e so pareco m ás a 34*
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la c o la d e c a r p in te r o , s e d e n o m in a lo v . ch orrita. L a lo v c h o r r ita s e e n c u e n t r a en m a sa s c o m p a c ta s q u e r e lle n a n lo s h u e c o s en tr e los d e m á s m in e r a le s. Color. A m a rillo o sc u r o , a m a r illo p a r d u sco o a m a rillo v e r d u s c o . R ay a a m a r illa p á lid a . Brillo v itr e o en lo s p la n o s d e c li v a je , graso o céreo e n la s d e m á s d ir e c c io n es (en la lo v c h o r r ita ). N g = 1 , 6 5 1 1,681; N m = 1 ,6 4 5 — 1 ,6 6 7 y N p = Fig. 297. Cristal = 1 ,6 4 3 - 1 ,6 6 3 . de rinkolita. Dureza 5. F r á g il. Clivaje b u e n o se g ú n { 1 0 0 }, m ed ia n o s e g ú n { 0 1 0 }. F r a c tu r a irregular; en la lo v c h o r r ita m icro co n co id ea . P e so específico 3 ,4 0 ; e n la lo v ch o rrita 3,2 — 3,36. Caracteres diagnósticos. S on c a r a c te r ís tic o s e l c o lo r , lo s cr is tales im p erfecto s alarg a d o s, lo s a g reg a d o s e n h a c e s . S e d is tin g u e m ucho d e la rin k ita p or las c o n sta n te s ó p tic a s . L a lo v c h o r r ita se id en tifica por su asp ecto . A l so p lete se fu n d e con d ific u lta d . S e d e s c o m p o n e e n lo s á c id o s. A l ca len ta rse h a sta 750°, la lo v c h o r r ita a m o r fa s e c r is ta liz a e n r in k o lita . L a tem p era tu ra d e fu sió n es d e 1200 a 1 4 0 0 °. R a d ia c tiv a . Origen. C om o m in eral m a g m a tó g e n o raro q u e e s , se e n c u e n tr a p rin cip alm en te e n p e g m a tita s en tr e in tr u s io n e s d e r o c a s e r u p tiv a s m u y ricas en á lca lis: sie n ita s n e fe lín ic a s y o tr a s d e c o m p o sic ió n afín. A sociados a la rin k o lita se o b s e r v a n : f e ld e s p a t o s , n e fe lin a s, egirinas, hornblendas, e u d ia lita s, a s tr o filita s , e tc . E n e l proceso d e m e te o r iza c ió n s e v u e lv e m a te y fr ia b le . L a lovchorrita se v u e lv e p a rd a y se tr a n sfo r m a e n m a s a t e r r o s a d e c o lor blanco. E n e ste p roceso s e d e sp r e n d e n c a n tid a d e s m u y c o n s i derables de CaO, SrO, á lca lis, flú o r, d is m in u y e a lg o l a c a n tid a d de iSiOj y se produce u n a u m e n to d e H aO y C 0 2Im portancia práctica. L a r in k o lita y la lo v c h o r r ita , c o m o m in e rales ricos en tierras raras, p u e d e n se r v ir d e o b t e n c ió n d e la s m is m as. A cerca de las ap lica cio n es d e la s tierra s raras v é a s e m o n a c ita . LAM PRO FILITA - ; N a 2S r F e - - T i 2[S i 0 4]3 X X [ F , 0 , OH] ? C o n tien e, a d e m á s, B a O (h a s ta el 2 % ), K 20 (hasta el 2 ,3 % ), M nO (h a s ta el 5 ,2 % ), F (h a sta el 1 , 8 % ), e tc . Cristaliza en el s is te m a r ó m b ic o . A sp e c to de los cristales. L os crista les so n ta b u la r e s se g ú n (100),
F ig . 298. C ris ta l d e la m p ro filita . c{ 1 0 0 } , n (5 3 0 ), m {110}’
g {301}, « { 8 6 1 } .
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(-
-
g -
—
—
6
F ig. 300. P a rte J e un c rista l a c ic u la r d e u s tro fiiita .
alargados según el eje c (fig. 298) con frecu e n cia m uy grandes (h a sta 2 0 cm d e lo n g itu d ). Se h a observado tam bién en ro se ta s d e cristale s la r gos, parecidos a la a stro filita, y en ag reg ad o s de astrofilita. estelares. Color. P ard o áureo, p ard o oscuro en los p la nos de clivaje. Brillo vitreo. N g = 1,779 y N p = 1,747. D u reza 2 —3. F rágil. Clivaje perfecto según {1 0 0 }; se d iv id e en lám in as frágiles. Peso específico 3,44 —3,53. Al so p lete se funde con facilidad, dan d o u n a m asa o p a c a gris oscura no m agnética (a diferencia de la astro filita). Se d e s com pone en los ácidos. Y acim ientos. Como m ineral accesorio a b u n d a en las sien itas nefelínicas, p ero las m ás de las veces se e n c u e n tra en form aciones p eg m atíticas. Asociados a ella se observan: la egirina, la nefelina, Ja eu dialita, etc. E s un m ineral característico de las lu g a u rita s (ro cas alcalinas), que suelen contenerla en ca n tid ad es considerables en paragénesis con el feldespato, la nefelina, la sodalita, la egirina, la eu d ialita, la m u rm anita, etc. ASTROFILITA - ¿(K , N a)s(F e- ■, M n )4 TiSi 4 0 14( 0 H , F )2 ? L a correlación e n tre M n y F e v aría en grandes intervalos. C ontiene, adem ás, Z r 0 2, BaO , MgO, A120 3 y JNTb20 5. C ristaliza en el sistem a triclínico. Se p arece a la la m p ro filita . L os cristales son raros e im perfectos. E s carac te rístic o el asp e cto ta b u la r (fig. 299) o acicular a lo largo del ejo b (fig. 300). So en c u en t r a en agregados lam inares, a veces estelares m u y herm osos. Color. P ard o de bronce, am arillo de oro, n a ra n ja . B rillo v itre o con reflejo anacarad o en los planos de clivaje. N g = 1,733, N m = - 1,703 y N p = 1,678. D ureza 3 —3,5. Frágil. Clivaje bueno según {1 0 0 } o im perfecto según {001}. E n la dirección del d iv u je se se p a ra n fácil m entó delgadas lám inas quebradizas. Poso especifico 3,28 —3,30. Al soplete se funde fácilm ente dando un b o tó n m agnético negro (a diferencia de la lam profilita). E n tu b o cerrado no desprende m ucha agua. So descom pone en HG'l y íI.¿S04. Origen y yacimiento». So en cu en tra en in tru sio n es de rocas a l calinas eruptivas (sienitas nefelínicas, etc.) aso ciad a a la egirina, Ja m ica negra, los feldespatos, el circón, el esfeno, etc. D escubierta p o r vez prim era en las islas de L angesundfiord (N oruega) en sieni tas con circón. 53$
Muy común en pegm atitas de rocas alcalinas eruptivas, a veces «n grandes formaciones laminares o agregados lam inares enm a rañados, con frecuencia en individuos aciculares. Se observa tam bién en aglomeraciones radiales. S U B C L A S E B . SIL IC A T O S C O N G R U P O S A IS L A D O S D E T E T R A E D R O S D E S i 0 4 E N LA S E S T R U C T U R A S C R IS T A L IN A S A . S I L I C A T O S C O N G R U P O S A I S L A D O S D E S i¡ ,0 7
D e sd e el p u n to d e v is t a q u ím ico , a q u í fig u r a n lo s lla m a d o s p irosilica to s. S eg ú n las in v e s tig a c io n e s r o e n tg e n o m é tr ic a s, e n s u s red es crista lin a s to m a n p a r te g ru p o s a isla d o s d e [S i 2 0 7]6 - c o n s tit u id o s p or d o s tetra ed ro s d e silic io y o x íg e n o c o n u n io n c o m ú n de o x íg e n o (v. fig . 271). L a p a rticu la rid a d c a r a c te r ístic a d e Jos c o m p u e s to s d e e s e tip o c o n sis te e n q u e en tr e lo s c a tio n e s fig u r a n io n e s c o n g r a n d e s ra d io s ió n ic o s e n su m a y o r p a r t e : Y , Ce, L a , Se, P b , B a , K , C a, N a , y e n los co m p u e sto s d o b les, e n co m b in a c ió n c o n A l, M g, B e y Z n . C ierto que en tre las sales b á sica s te n e m o s s ilic a to s s im p le s d e Z n y B e (c a la m in a y b ertran d ita ). A d em ás d e la ca la m in a , e x a m in a r e m o s a q u í u n g r u p o d e m in e rales de e p id o ta (zo isita , e p id o ta , o r tita , ilv a íta , p r e h n ita , e tc .), en cu y a s estru ctu ra s crista lin a s ta m b ié n fig u r a n r a d ic a le s [S i 2 0 7] 6 - , com o h an d em o stra d o N . B e lo v y su s co la b o ra d o res.
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CALAMINA — Zn 4[S i 2 0 7] [ 0 H ] 2 -H 2 0 . S in ó n im o : h e m im o r fita , ad op ta d o en las p u b lica cio n es e x tra n jera s d e b id o a q u e la sm ith so n ita tam b ién su ele d en o m in a rse ca la m in a . L a d e n o m in a c ió n “ cala m in a ” la atrib u y e A grícola a l té r m in o la tin o “ c a la m u s ” , caña (dada la sem ejan za de las e s ta la c tita s largas co m o la ca ñ a ). L a segu n d a denom in ación ee d eb e a la s fo rm a s h em im o r fa s d e lo s c ris tales. Com posición quím ica. ZnO , 6 7 ,5 % ; S i 0 2, 2 5 ,0 % ; H ¡¡0 , 7 ,5 % . Al calentarse h a sta 500°, la m ita d d e H 20 se d esp r en d e c o n tin u a m en te sin que los cristales p ierdan la tr a n sp a ren cia , y la p a r te res ta n te , representada por el hidroxilo, se d esp ren d e a te m p e r a tu r a s m ás elev a d a s, destru yén dose la estru ctu ra cristalin a. Cristaliza en el sistem a róm bico; c . s. ro m b o -p ira m id a l L ~ 2 P ■ G.e. lm m (C^S). a 0 = 8,38; 60 = 10 ,7 0 ; c 0 = 5 ,1 1 . Aspecto de los cristales. Suelen ser p equ eñ os y no se en cu en tra n m ás q u e en las ca v id a d e s . P o seen un asp ecto tab ular (fig. 301). S o n e v i d e n t e m e n t e h e m iin o r fo s en la dirección del eje v ertica l, e s decir, m u e s t r a n la a u s e n c ia d e p la n o d e sim etría p aralela (0 0 1 ): el e x tr e m o s u p e r i o r e in fe r io r e s tá n form ad os por caras d istin ta s, con la p a r t i c u l a r i d a d
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y en el su p erio r, m uchas o tras. Agregados. L as m ás d e las veces se ob serv a b a jo la fo r m a de co rtezas cristalinas con e s tru c tu ra rad ial, así com o en m asas arriñ o n ad as o e s ta la c tita s , con m enos frecuencia en agregados ota \-Np g ra n u la res o m asas terrosas. Color. P o r lo com ún, los cristales son incoloros. L as m asas com pactas son d e color b lan co o gris, pero en la m ay o ría de los ca sos son am arillas, p ard as, verdes o azules. Brillo v itreo , an a carad o en los planos de cli Fig. 301. Cristal de calamina. v aje. N ff = 1,636, N m = 1,617 y N p = 1,614. D u reza 4 —5. Clivaje bueno según {1 1 0 } e im p erfecto según {1 0 1 }. Peso específico 3,40 —3,50. O tras propiedades. Al calen tarse, los e x tre m o s su p e rio r e in ferio r de los cristales se cargan de electricid ad d e signos co n trario s. C aracteres diagnósticos. Se distingue de la s m ith s o n ita , a la que suele aco m p añar, por el hecho de no d esp ren d er C O , al disolverse en los ácidos. A penas se fu nde al soplete. Con sosa on carb o n o d a u n a eflorescencia am arilla (en estad o caliente) que se vuelve b la n c a al en friarse (ZnO). E n los ácidos se disuelve con d esp ren d im ie n to d e sílice gelatin o sa (a diferencia de la sm ith so n ita). En tu b o ce rra d o decrep ita, se vuelve blanca y desprende agua. Origen y yacim ientos. J u n to con la sm ith so n ita, la c e ru sita , la lim o n ita y otros m inerales se form a en zonas de oxidación d u ra n te la m eteorización de los yacim ientos de sulfuros de plom o y zinc. L a sílice p a sa a las disoluciones, p o r lo visto, en el proceso de d estru cció n de los silicatos que contienen F e 2+ capaz d e o x id arse h a s ta convertirse en F e3+. No e stá d e sc a rta d a la p o sibilidad d e en co n trarse la calam ina como m ineral prim ario ta m b ié n en y a c i m ientos hidroterm ales constituidos corca d e la superficie. Se conoce pseudom orfosis de calam ina en su stitu c ió n do la sm ith so m ita, la calcita, la dolom ita, la fluorita, la p iro m o rfita, la g alena y otros m inerales. Se han observado pseudomorloHÍs do willom ita, m alaq u ita, cuarzo, etc. en su stitu ció n d e la calam in a. Son m u y num erosos los yacim ientos en los q u e se p re se n ta la calam ina. Se conocen ricos depósitos on O lkusz, A lta Silesia (Polonia). E n la URSS, la calam ina se h a descrito en varios yacim ientos de T ransbaikal O rie n ta l: KlicJikinakoe, Tainínakoe, Triojsvialítelakoc, etc. Aquí se han onco n trad o cristales b a sta n te grandes de calam ina. BI m ineral ho h a re g istra d o tam b ién en varios yacim ientos dol K azajstán C en tral: A kdzhal, Kyzyl-ICupe, Onlshad. Ifln los yacim ientos do Reibl y Rleiberg on C'arintia (Alpes O rientales) puedo encontrarso corno m ineral ondógono asociado a la sm ithsonita, la esfalerita, la galena, la calcita, la dolom ita, oto.
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110
Im portancia práctica. A la p ar c o n la sm ith so n ita es una im p o r ta n te m e n a d e z in c . E n las zon as d e o x id a c ió n d e m u c h o s y a c i m ientos, la ca la m in a se h a e n c o n tr a d o e n m a sa s considerables.
no
ZOISITA - Ca 2 A l 3[Si 2 0 7] [ S i0 4] 0 [ 0 H ] . S in ó nim o : sosu rita, v a ried a d c r ip to c r is ta lin a m e z clada con a ctin o lita , clo r ita y o tr o s m in e r a le s 210 que surgen a c n e n ta d e p la g io c la s a s b á sic a s Fig. 302. Cristal y ricas en calcio en los p ro c eso s d e su m o d i de zoisita. ficación hidroterm al. Composición quím ica. CaO, 24,6% ; A12 0 3, 3 3 ,9 % ; S i 0 2, 3 9 ,5 % ; H 20 2 , 0 %. A lgunas veces un a parte cíe A12 0 3 se v e s u s t it u id a por F e 20 3 (hasta el 2 — 5% ). Cristaliza en el siste m a r ó m b ic o : c. s. r o m b o b ip ir a m id a l 3L 2 3PC. G.e. P u m a (Z)]®). «o = 16,20; b0 = 5,5 0 ; c 0 = 10,14. A sp e c to de los cristales. P rism ático (fig. 302). L a s caras d e l p r ism a su e le n estar m uy estriadas. Los cristales con e x tr e m o s b ie n d e fin id o s son m uy raros. P or lo com ún se h a lla n im p r e g n a d o s e n u n a s u otras rocas m odificadas. L os agregad os tie n e n , en la m a y o r ía d e los casos una estru ctu ra bacilar o gran ular. Color. Gris, verde, a v e c e s, rosa, ro jo , p a rd o . B r illo v itr e o . N <7 = 1,702, N m = 1,696 y N p = 1,696. Dureza 6 . Clivaje bueno según { 0 1 0 } e im p e r fe c to s e g ú n { 1 0 0 }. Fractura irregular. Peso específico 3,25 — 3 ,3 6 . Caracteres diagnósticos. Se id e n tific a con e x a c t it u d ú n ic a m e n te por las con stan tes ó p ticas en d elg a d a s m ic r o se c c io n e s. S e d is tingue de la ep id ota por u n a d o b le refracción m u c h o m á s d é b il y la ausencia d e coloración. Al sop lete se in fla y se fu n d e en u n a m a sa b la n c a y lle n a d e burbujas. N o se descom pone en los ácid o s. T ra s p r e v ia t o s t a c ió n y fusión d a con HCI un gel d e sílice. Origen y yacim ientos. Por lo co m ú n se o b se r v a c o m o p r o d u c to de la m odificación hidroterm al d e p la g io cla sa s b á sic a s a so c ia d a a anfiboles en rocas m etam órficas, e sq u isto s c r ista lin o s, a n fib o lito s , etc. Se registra asim ism o en y a c im ie n to s h id r o te r m a le s e n p a ra gén esis con sulfuros (pirrotina, ca lco p irita , e tc .) b a jo la fo r m a de cristales transparentes o tran slú cid os, a m e n u d o v e r d u sc o s. P or vez prim era fu e d escu b ierta en los A lp e s d el S\jr (C a rin tia ). E n Ja U R S S se ha registrado en el m o n te Y u r m a (U r a le s), en el A lta i y otros lugares.
E PID O TA Ca2 (A l, F e ) 3[ S i ,0 ,] [ S i 0 4J 0 [ 0 ü ] . E n grieg o “ e p id o s is ” quiere decir acrecen ta m ien to . E l n o m b r e s e d e b e a la fo r m a d e la secció n tran sversal d e los c r ista le s p r is m á tic o s : la e p id o ta , a d ife r e n c ia d el anfib ol, con e l q u e la c o n fu n d e n , no 536
tien e form a de rombo, sino de paralelogram o (un lado es m ás largo que otro). La ep id o ta abunda m ucho en la naturaleza, sobre todo en las rocas m etam órficas m odi ficadas por v ía hidroterm al y ricas en calcio. Composición quím ica. A diferencia de la zoisita, la ep id ota es rica en hierro. E l con ten id o de F e 2 0 3 llega al 17%. L a variedad con la relación Al :Fe = 3:1 posee la sigu ien te com posición (en % ): CaO, 23,5; A lo0 3, 24,1; F e 2 0 3, 1 2 ,6 ; SiO ,, 37,9; H ,0 , 1,9. ‘ Cristaliza en el sistem a m on oclín ico; c. s. rom bo-prism ática L 2P C . G.e. P 2 \¡m (C\h).
m too 101
\ \
001 101 100 201 m
A r \
\
F ig . d e
\ /
110
3 0 3 . C r is t a l* » )
i'p iilo t n .
a0 = 8,89; b0 = 5,62; c0 = 10,23; /S = = 115° 24'. Aspecto de los cristales. P rism ático. Los cristales son alargados según el eje b (fig. 303), a veces el aspecto es bacilar (v. fig. 13, donde el eje b es vertical), raras veces isom étrieo. Los cristales bien desarrollados se distinguen a m enudo por una excepcion al riqueza de caras (más de 290). L as caras de la banda del eje b suelen estar estriadas (v. fig. 13). L as m aclas son frecu en tes según el plano de unión ( 1 0 0 ), raras v eces (0 0 1 ). A gregados. A dem ás de las drusas de cristales, la ep id ota form a con frecu en cia en las cavidades agregados continuos granulares, radiales o baci lares paralelos.
Color. P o r lo com ún verde de distin to s m atices, am arillo , negro, gris. C uanto m ayor es el contenido de F e 20 3 ta n to m ás o scu ra oh la coloración. Brillo vitreo, intenso. N g = 1,74, N m — 1.73 y N p = 1,72. D ureza 6,5. Clivaje buenosegún {0 0 1 } e im perfecto según {1 0 0 }. Peso específico 3,35 —3,45. Caracteres diagnósticos. L as variedades m ás com u n es en la naturaleza se identifican m acroscópicam ente con b a sta n te fa ci lidad por el color verde de alfóncigo. L os cristales, adornas, se distingu en por su aspecto. A l sop lete se infla y se funde; las variedades ricas on hierro dan una escoria m agnética. En HCl so descom pone ú n icam en te tras previa fusión o fuerte tostación con d esp ren d im ien to de hi'I íco gelatinosa. Origen y yacim ientos. Las condiciones on que so en cu en tra y la paragénesis d e los m inerales que acom pañan a la e p id o ta perm iten adm itir que so form a a raíz de procesos hidroterm ales. So encuentra con b asta n te frecuencia (a vecos on m asas considerables) on y a c i m ientos m otosom áticos de contacto asociada al cuarzo, las cloritas, la calcita, los sulfuros y otros m inerales. Ron frecuenten las su sti tuciones do granates, piroxenas, an fib oles y otros silieatos do calcio que contienen hierro de form ación anterior por la ep id ota. En caso de afluencia de hierro se desarrolla por v ía m otasom átioa
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Fig. 304. Cristales de ortita.
e n s u s titu c ió n ta m b ié n d e p la g io c la s a s b á si cas. C o m o m in e r a l c o m p o n e n te d e la s rocas es m u y c o m ú n e n las rocas eruptivas básicas m od ifica d a s por v ía h id r o te r m a l. E s particularm ente característica d e lo s lla m a d o s e s q u is t o s v e r d e s, que tam bién contienen clorita y a lb ita . E n la U R SS se en cu en tran crista les p e r fe c to s e n la m in a de A jm átov8kaia (fig. 303) de los m o n te s d e N a z ia m (z o n a d e Zlatoúst, U rales del Sur), la m in a d e P o lia k o v s k a ia d e lo s m o n te s de K um achinskie (Urales del Sur), e tc . B a jo e l n o m b r e d e p u s h k in ita se han descrito cristales d e e p id o ta v e r d e s, a m a r illo s e in c lu so rojos con un contenid o de h a sta d el 2 % d e N a 20 y 1 ,5 % d e L i20 de las inm ediaciones de las fáb ricas d e V e r j-N e iv in sk i y K y s h t im ski (Urales). A dem ás, com o in te g r a n te d e la s ro c a s, la e p id o ta es m uy com ún en las rocas m eta m ó rfica s d e m u c h a s z o n a s m o n t a ñosas. ORTITA - (Ca, Ce)2(Al, F e)3[Si20 7][S i0 4] 0 [ 0 , O H ]. “ O r th o s” en griego quiere decir derecho. E l n o m b re s e d e b e a la s fo rm a s exteriores d e sus cristales. S in ó n im o s: a la n ita , u sa d o e n la s p u b li caciones am ericanas. Composición química. P resen ta gran d es v a r ia c io n e s d e l c o n t e nido de los d istin to s ó x id o s. Ce 2 0 3 h a s ta e l 6 % , ( L a . . . ) 2 0 3, hasta el 7%. A dem ás de los com p o n en tes cita d o s e n la fó r m u la q u ím ica se observan N ajO , FeO , a v e c e s M gO , M nO , Y 2 0 3 h a s t a el 8 % (itroortita), Sc 20 3, T h 0 2, a v e c e s B eO h a s ta e l 3 ,8 % . Cristaliza en el sistem a m o n o clín ico ; c. s. r o m b o p r ism á tic a L*PC. Aspecto de los cristales. T ab u lar g ru eso (fig . 3 0 4 ), a v e c e s bacilar. E s frecuente b ajo la fo rm a d e gra n o s im p r e g n a d o s, m enos frecuente la d e m asas co n tin u a s. Color. Pardo, negro de brea, raras v e c e s a m a r illo . T ra n s lú c id a u opaca. Brillo vitreo (de brea), graso. N g = 1 ,6 6 — 1 ,8 0 , N m = = 1 ,6 5 - 1 , 7 8 y N p - 1 ,6 4 - 1 ,7 7 . D u reza 6 ¡ Frágil. P rá ctica m en te, n o tie n e c liv a j e . F r a c tu r a p r ó x im a a la concoidea. P eso esp ecífico 4,1 (en la s v a r ie d a d e s m o d ific a d a s b aja h a sta 2,7). R a d ia c tiv a . C aracteres d iagn ósticos. P u ed e r eco n o cerse p or e l c o lo r n egro o p a r d o , el b r illo d e brea y la fra ctu ra irreg u lar, c o n c o id e a . D e los
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d e m á s m inerales radiactivos parecidos se distingue p o r el peso específico re la tiv a m e n te bajo. Al soplete se in fla y se funde con facilidad, d an d o un vidrio p ard o o negro y lleno de burbujas. Las variedades m uy m odi ficad as desprenden m ucha agua. Suele descom ponerse en HCl con d esp ren d im ie n to de sílice gelatinosa, pero después de to s ta d a se vuelve insoluble en los ácidos. Origen y yacim ientos. L a o rtita como im pregnación se en c u en t r a p rin cip alm en te en las rocas in tru siv as e ru p tiv a s á c id a s: g ra nitos, sienitas, p eg m atitas, a veces gneis, con m enos frecu en cia en esq u isto s cristalinos. Se h a hallado tam b ién en rocas e ru p tiv a s •efusivas y en yacim ientos m etasom áticos de co n tac to (en tre calizas cristalinas). Lo m ism o que la m ayor p a rte de los m inerales ra d ia ctiv o s es capaz de m odificarse, transform ándose en su stan cia isó tro p a o •casi isó tro p a, enriquecida con agua. B ajo el nom bre de u ra lo rtita ha sido d esc rita en filones peg m atítico s b ajo la form a de granos irregulares y cristales en fel despatos rojizos asociada al circón, a veces al corindón, a la m ica negra, etc. E l académ ico soviético N. K o k sh aro v la h a descrito bajo el nom bre de bagrationita bajo la form a de cristales d e n u m erosas caras (fig. 304, a la derecha). E n tre las m inas ex tran jeras gozan de m ay o r fa m a las de E scan d in av ia, donde se en cu en tra en el yacim iento de m a g n e tita cerca de A rendal, en K rageró (Noruega), cerca de F a lú n (Suecia), •etc. ILVAITA - C a F ejF e••-[Si20 7]0[O H ], E l no m b re procede del nom bre latin o de la isla de E lb a (Italia). Sinónim o: liev rita. Composición quím ica. In co n stan te. V aría m ucho m ás que en otros m inerales el contenido de FeO y MnO. E n la v a rie d a d p u ra m e n te ferrosa, según la fórm ula aducida, ten d re m o s (en % ): CaO, 13,7; FeO , 35,2; F e 20 3, 19,6; SiO ,, 29,3; H 20 , 2 , 2 . E l co n te nido de MnO llega al 9% . C ristaliza en el sistem a róm bico; c. s. ro m b o -b ip iram id al 3 L 23PC. G.e. P cm n ao = 8,82; b0 = 5,86; c0 = 13,07. Aspecto de los cristales. Las m ás de las veces p rism ático . L as caras •de los prism as p resentan estrías verticales. Los cristale s se hallan en cavidades. P o r lo común se observa en g ranos irreg u lares o en m asas granulares continuas, a veces en agregados ra d ia l-bacilares o veteados. Color. Negro con m atiz pardusco o verdusco. Brillo sem im etá lico graso. E n secciones delgadas es tran slú cid o . N g = 1,91 y N m — 1,89. D ureza 5 , 5 - 6 . Frágil. Clivaje bueno según {0 0 1 } y {0 1 0 }. F ra c tu ra irregular, en parte concoidea. I*oho específico 3,8 —4,1. Caracteres diagnósticos. Son característico s el color negro, la 539
fractu ra irregular o concoidea y la d u re z a r e la tiv a m e n te g ra n d e , así como la co n d u cta al soplete. Al soplete se funde tra n q u ila m e n te , d a n d o u n ré g u lo n eg ro m uy m agnético. Con sal de fósforo d a re acc ió n co n el h ierro . En varios casos tam bién es p o sitiv a la re acc ió n co n el m a n g a neso. E n H.C1 se funde fácilm ente, con d e sp re n d im ie n to d e sílice gelatinosa. Origen y yacim ientos. Suele e n c o n tra rse en y a c im ie n to s de m ineral de hierro m etasom áticos d e co n ta c to , p rin c ip a lm e n te en la zona de skarns asociada a g ra n a te s (a n d ra d ita ), h e d e n b e rg ita , m agnetita, sulfuros de hierro, cobre, etc. Se co n o cen h allaz g o s en rocas eru p tiv as ricas en álcalis (sien itas n efelín icas). En el proceso de m eteorización se d e sc o m p o n e d a n d o lu g a r a la form ación de la lim o n ita (a veces, h id ró x id o s d e m a n g a n e so ). P o r vez p rim era fue d esc u b ie rta en la isla d e E lb a , e n el río M arina bajo la form a de grandes cristale s y co n crecio n es c o n ti nuas en la zona de co n tacto d e m asas d e p iro x e n a s (p o r lo v isto hedenbergita) con m árm ol. E n la URSS, la ilv a íta se e n c u e n tra e n la s m in a s d e c o b re d e los m ontes de TurinsJc (U rales del N o rte ), p rin c ip a lm e n te e n los contactos de sk arns hedenbergíticos con calizas m a rm o liz a d a s, así como en ciertos yacim ientos de plom o y zin c a s o c ia d a a sili catos de F e y Ca, com o p o r ejem plo, en T e tiu jé (T e rrito rio del E x trem o O riente), en d epósitos d e p ir r o tita , re la c io n a d o s con rocas básicas, y en otros lugares. PREHNITA — Ca 2Al2Si3 O 10[O H ]2. D eb e su n o m b re a l c a p itá n P rehn, que la tra jo del C abo d e la B u e n a E s p e ra n z a . Composición quím ica. CaO, 2 7 ,1 % ; A120 3, 2 4 ,8 % ; S i 0 2, 4 3 ,7 % ; H 20 , 4,4% . Contiene, adem ás, p eq u e ñ as p o rc io n e s d e F e 20 3. Cristaliza en el sistem a ró m b ico ; c. s. ro m b o -b ip ira m id a l L*2P. G.e. P2cm(C\v). a0 = 4,65; b0 = 5,52; c0 = 18,53. A specto de los cristales. Los cristales bien d esa rro llad o s so n e x tr e m a m e n te raros. P o r lo com ún poseen u n a fo rm a c o lu m n a r c o r ta o ta b u la r . Se propaga principalm ente en m asas c o n tin u a s d e a g re g a d o s arriñonados con e stru c tu ra ra d ia l-fib ro sa en c a v id a d e s c o m p re n didas en rocas eru p tiv as m odificadas básicas. Color. Blanco, gris, gris verd u sco, v erd e a m a rillo . T r a n slú c id o . B rillo vitreo. N g = 1,642, N m = 1,618 y N p = 1,612. D u reza 6,5. Clivaje m ediano según {0 0 1 }. F r a c tu r a irre g u la r. P eso específico 2,8 —3. C aracteres diagnósticos. L as m asas c o n tin u a s se d is tin g u e n , com o regla, general, por la p álid a coloración co n m a tic e s v e r d u s cos. S e d is tin g u e de las zeoJitas (a las q u e se p a re c e m u c h o ) p o r su d u r e z a su p e rio r, las propiedades ó p tic a s ; d e la c a lc e d o n ia , p o r la c o n d u c ta al soplete.
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AJ soplete se infla y se funde con rapidez, dan d o un vidrio lleno de b urbujas. E n tubo cerrado desprende ag u a a altas tem p e ra tu ra s (a diferencia de las zeolitas). Se descom pone len tam en te en HCl sin form ar sílice gelatinosa. Origen y yacim ientos. Se registra con b a sta n te frecuencia en rocas básicas m odificadas por vía hidroterm al (gabbro. diabasas), form ándose en la m ayoría de los casos a cu e n ta de las plagiocla sa s básicas. Se observa tam bién en las alm endras y fisuras en tre las m ism as rocas bajo la form a de concreciones y agregados radial-fibrosos, a veces asociada a las zeolitas. la calcita y la epi d o ta. E n paragénesis con ella se encuentra con frecuencia cobre n ativo, como p o r ejem plo en los famosos yacim ientos de la zona del lago Superior (EE.U U .). E n la URSS ha sido descrita en m uchos lugares de los Urales, del Cáucaso, de la Transcaucasia, en Crimea, etc. B . SILIC A TO S CON R A D IC A L E S A N IO N ICO S A N U L A R E S
Como hemos señalado en la introducción a la clase de los silicatos, este tipo de estru ctu ras cristalinas se distingue por u n a serie de caracteres particulares: las redes cristalinas contienen grupos aislados de tetraedros de S i0 4 unidos en anillos, es docir, se distinguen por sus radicales com plejos [Si3O0]6 -, [Sifl0 18]ia - , etc. Aquí, adem ás de los m inerales que poseen form as anulares de radicales amónicos, se describe tam bién la eudialita. Dos]mes del silicato de cobre — la aschirita — describirem os la crisocola, v aried ad colom orfa del silicato de cobre. BERILO — Be3 Al2[SiB0 18]. E n tre los m inerales que contienen berilio es el m ás ab u n d a n te en la corteza terrestre. Composición quím ica. BeO, 14,1% ; A120 3, 19,0% ; SiO,,, 60,9% . Como im purezas se registran álcalis (hasta el 7%): N aaO, K 2(), L i20 , a veces R b 20 , Cs30 (en la vorobiovita h a sta el 3%)*. A voces se p resentan helio y H .,0 (hasta el 3%). Cristaliza en el sistem a hexagonal; c. s. dihexagonal-bipiram idal L % L 2lPO. G.e. P§¡mcc(Dih). a 0 = 9,21; c0 = 9,17. L a estru c tu ra cristalina reviste un interés excepcional. E s tá re p re se n ta d a en la fig. 305 en la proyección sobre cl plano (0001). A quí, on cada ángulo del rom bo se m uestran dos radicales an u lares (el uno bajo ol otro), algo torcidos el uno respecto al otro. Los iones Al y Be se disponen en plano entre los radicales anulares, pero no en un m ism o nivel que ellos, sino, como está rep resen tad o en la proyec* L a fórm ula do lu vorobiovita, quo oontiono un g ra n cuUóu tío (ionio, p o d ría escribirse dol siguionto m odo: Ca ( Bo,Li) A lJSi,O 10].
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Fig. 305. Proyección de la e s tru c tu ra c rista lin a d el berilo sobre el p lano (0001).
ción vertical (fig. 306), e n tre las cap as d e anillos. D e e s ta m a n e ra , la estru c tu ra cristalina está u n id a ta n to p o r en lac es la te ra le s como verticales. Los iones A l e s tá n e n u n cerco se n a rio d e io n es d e oxígeno, y los Be, en u n cerco c u a te rn a rio . L o s io n e s B e 2+ enlazan estrecham ente los radicales a n u la re s en u n firm e e sq u e le to com ún. Es m uy característico q u e los anillos d e ra d ic a le s, q u e se disponen el uno debajo del otro , en c a d a eslab ó n te n g a n e n su interior grandes cavidades vacías. L os iones d e d im e n sio n e s ta n grandes, como, p or ejem plo, N a 1+, K 1+ y Cs1+, así com o H 2 Or que se observan en los berilos, o cu p an p re c is a m e n te d ic h a s ca v i dades. a0=9,Z1
Fig. 3 06. P royección v e rtic a l de la e s tr u c tu r a c ris ta lin a del berilo.
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0001 tofo
0001
0001
1011 m i
ion m i
1010
1010
nio
Fig. 307. Cristales de berilo.
Aspecto de los cristales. Los cristales de berilo poseen un aspecto colum nar o prism ático y suelen estar bien desarrollados (fig. 307). P o r lo común, estén desarrollados el prism a {1 0 1 0 } y el pinacoide {0001}. E n mucho m enor m edida están represen tad as las caras de las dobles pirám ides ( 1 1 2 1 ), ( 1 0 1 1 ) y d e l prism a (1120). Las caras de los prism as suelen presentar estrías v ertic a les. No se conocen maclas, m ejor dicho, no se han estudiado las leyes que rigen las concreciones de individuos que a veces se observan. Agregados. Suele encontrarse bajo la form a de crista les sueltos im pregnados, a veces unidos en drusas. R ara s veces se registran agregados bacilares de masas continuas. Color. Las más de las veces es de color blanco verdusco, am a rillo, verde am arillento, azul, verde vivo, a veces rosa. Las causas de la coloración no se han estudiado debidam ente. Se en cuentran variedades incoloras transparentes. P o r el color se distinguen las variedades siguientes: 1 ) esmeralda, de agradable color verde vivo e intenso (de ahí el uso de la expresión “ verde esm eralda” ); los ejem plares transparentes, que no contienen fisuras, se aprecian m ucho como piedras preciosas; la coloración se debe a un con tenido insignificante de cromo; 2 ) aguamarina, v ariedad tra n s p aren te de color azul; 3) vorobiovita, variedad de color de rosa (contiene cesio); denom inada así en hom enaje al m ineralogista ruso V. Vorobiov; 4) heliodoro, variedad am arilla tra n sp a re n te (contiene u n a pequeña cantidad de óxido de hierro). Brillo vitreo. N m = 1 ,5 6 8 -1 ,6 0 2 y N p = 1,564-1,595. D ureza 7,5 —8 .F rájil. Clivaje im perfecto según el prism a {1010} y el pinacoide {0001}. F rac tu ra irregular, a m enudo concoidea. Peso especifico 2 ,6 3 -2 ,9 1 . Caracteres diagnósticos. El berilo se id en tifica con relativ a facilidad p o r el aspecto de los cristales y la elevada dureza, la cual lo distingue de otros m inerales colum nares parecidos del sistem a hexagonal. E n com paración con el crisoberilo y la lenaq u ita posee un m enor peso específico y diferentes propiedades ópticas. No se funde al soplete, suavizándose únicam ente los bordes. Las variedades tran sparentes se vuelven tu rb ia s (a altas tem p era tu ras). E l vidrio con bórax es tra n sp a re n te e incoloro; única543
m en te la esm e ra ld a d a u n a p e rla d e d éb il co lo r v e rd e . No se d isu e lv e e n los ácidos. O rigen y y acim ien to s. E n la m a y o ría de los ca so s, el b e rilo se e n c u e n tra en filones pegmatíticos e n tre ro c a s a c id a s in tr u s iv a s o en ro c a s laterales e n tre form aciones m e ta s o m á tic a s d e re acc ió n e n relación g e n é tic a con las p e g m a tita s . S e o b s e r v a ta m b ié n en grei-ien, g ra n ito s m odificados e n p ro ceso s p n e u m a to lític o s , con m enos frecu en cia se re g istra en c a v id a d e s c o m p re n d id a s en g ra n ito s en parag én esis con m inerales q u e c o n tie n e n c o m p o n e n te s v o lá tiles. A dem ás de los feld esp ato s, m icas y c u a rz o , se h a lla n a so c ia dos al berilo el topacio, la tu rm a lin a , la f lu o r ita , a v e c e s l a fe n a q u ita. el crisoberilo, la v o lfra m ita , la c a s ite rita , v a r io s su lfu ro s (m ispíquel, m o lib d en ita), etc. Como m in eral q u ím ic a m e n te e sta b le , e n el p ro c e so d e m e te o rización y erosión d e los y a c im ie n to s p rim a rio s p a s a a lo s a lu viones, d o n d e se e n c u e n tra b a jo la fo rm a d e c ris ta le s o ca sq u ijo s rodados. C onviene se ñ a la r que, a veces, se o b s e r v a n fig u ra s de corroHión en las ca ras d e los cristales. Se co n o c en ta m b ié n casos de su s titu c ió n del berilo p o r la c a o lin ita (p o r lo v is to e n el proceso h id ro term al). E n la U R SS son fam o sas desd e a n ta ñ o las m in a s d e e s m e ra l d a s llam ad as Izu m ru d n ie lcopi (U rales), T ig u e re tsk ie b elki (A ltai), etc. E n tre los y a c im ie n to s d e a g u a m a rin a m e n c io n a re m o s los de T ra n s b a ik a l: Sherlovaia gorá, A d u n -c h ilo n g , B orschovochni K ria zh , etc. Se conocen y ac im ien to s de berilo en E E .U U ., C olom bia, B rasil, In d ia , A frica del S u r (T ra n sv a a l). E n los E E .U U . cabe se ñ a la r la m in a d e b e rilo d e A lb a n y (E s ta d o d e M aine), d o n d e se h a n h a lla d o c ris ta le s g ig an tesc o s (5 m d e lo n g itu d y 1,5 m en la sección tra n s v e rs a l) d e h a s t a 16 tm , d e B ranchville (C o n n ecticu t) y o tro s lu g a re s. E n C olom bia, en las inm ediaciones d e M u zo es fa m o so el g ra n y a c im ie n to de esm eraldas, d o n d e se e n c u e n tra n e n tre c a liz a s ric a s e n ca rb o n es y b etu n es y e n tre esquistos re la cio n ad o s c o n filo n e s p e g m a tític o s . A sociados a ellas se o b serv an el cu arzo , la c a lc ita , la p irita , la p a risita , etc. Im p o rta n c ia práctica. L as v a rie d a d e s de e s m e ra ld a y a g u a m a rin a de b ella coloración tien en ap licacio n es e n jo y e ría . U ltim a m e n te los m inerales d e berilo tie n e n in te ré s in d u s tria l com o fu e n te de berilio, uno d e los m e ta le s m á s lig ero s (su peso e sp e cífic o no llega al 70% d el peso d el alu m in io ). F o r m a ligeras y re s is te n te s aleaciones con el alu m in io y el m ag n esio , m u y im p o r t a n t e s p a r a Ja co n stru cció n d e aviones. A d e m á s, se h a n lo g rad o a le a c io n e s d e berilio con o tro s m e tales, d e g ra n im p o rta n c ia p r á c tic a . L a s sales d e berilio se em p le a n en d iv e rs a s ra m a s de la i n d u s t r i a y e n m edicina. 544
CORDIERITA Al3(Mg,Fe),[Si5A 1 0 18]. ,0 0 1 S inónim os: iolita (del griego “io l”, violeta), d icro íta (del griego “ dicros”, bicolor, debido m I a su dicroísmo). D escubierta por vez prim era 010 110 p or el académ ico N. K oksharov en 1856 en los U rales. \ Composición quím ica. Contiene alrededor / del 50% de S i0 2. Las cantidades de MgO' y F ig . 308. C ristal FeO v arían en grandes intervalos. Se cono d e c o rd ie rita . cen variedades que sólo contienen F eO : cor dierita ferrífera. Se registran tam bién im p u rezas, como, por ejem plo, CaO, N a20 y H ,0 . No se ob serv a F e 20 3 en las variedades no m odificadas. Cristaliza en el sistem a róm bico; c. s. rom bo-bipiram idal 3 L 23PC. G.e. Cccm(D^). a0 = 17,03; b0 = 9.67; c0 = 9.35. La estru ctu ra cristalina se parece a la que posee el berilo con la única diferencia de que los lugares de los iones de berilo los ocupan los de alum inio. E n el radical aniónico un ion Si4+ es su stitu id o por Al3+ d a d a la necesidad de com pensar el exceso de carg a e n tre los cationes (véase fórm ula). L a célula elem ental tiene u n a form a pseudohexagonal. Aspecto de los cristales. Los cristales son raros, las m ás de las veces se presentan bajo form as p rism áticas m al definidas (fig. 308) de aspecto pseudohexagonal debido al m acleam ien to (análogo a la aragonita). Es m ucho más com ún en m asas continuas o en granos irregulares im pregnados. Color. Incolora, en la m ayoría de los casos p re sen ta d istin to s m atices del color azul o violeta, con menos frecuencia blanco am arillento o pardo (por lo visto, en las variedades oxidadas). Brillo vitreo. N g = 1,541, N m = 1,539 y N p = 1,534. D ureza 7 — 7 ,5 . Frágil. Clivaje m ediano según {0 1 0 } e im perfecto según {100} y {001}. F ra c tu ra concoidea. Peso especifico 2 ,0 0 —2 ,6 6 . Caracteres diagnósticos. L a cordierita, que por fuera se parece m ucho al cuarzo, se distingue por su fa ctu ra concoidea, los m at ices azulados de la coloración y el brillo vitreo. Del zafiro se d iferencia p or u n a d u reza inferior. Se distingue con seg u rid ad del cu arzo pol las propiedades ópticas (biaxialidad, p re sen ta un halo pleocroico am arillo de limón en torno de las inclusiones). Al soplete no se funde o se funde con d ificu ltad . No se descom pone en los ácidos. Con n itrato do cobalto d a u n a reacción con Al. Origon y yacim ientos. La cordierita se e n c u e n tra , on la m ayoría d e los casos, en gneis, esquistos cristalinos y rocas e ru p tiv a s m odi ficadas asociada a minerales magnosialos y con alú m in a (hipersten a, anfibolitas rómbioas, bio tita, si lim an ita, plagioclasas básicas, talco, etc.). Además, la co rd ie rita se e n c u e n tra ontro lav as y contiene inclusiones de vidrio volcánico. K sta circu n s ta n c ia es u n a prueba do que so ha form ado a a lta s te m p e ra tu ra s. Se en c u en tra bajo la form a de casquijo en los aluviones. 35 -
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545
C on m u ch a fr e c u e n c ia , la c o r d ie r ita s e en cu era tr a se m id e sc o m p u e sta ; e n e lla s e v e la e stru ctu ra h o jo sa p a ra lela a la b a se y u n r e fle jo a n a ca ra d o . A l su p erp o n erse proceaos h id r o te r m a le s, a cu e n t a d e la co rd ierita se fo r m a n c o n fa c ilid a d e) ta lco , lo s a g reg a d o s d e d e lg a d a s h o ja s d e m ica, clo rita s, etc. E n la U R S S h a sid o d e sc r ita e n la s in m e d ia cion es d e M u rzin k a (a ld e a d e M a s lia n k a ) , en T ra n sb a ik a l (d istr ito d e T sip ik a n sk i) y en otros lugares.
ASC H IR ITA — Cu 6 [S ie0 lg]* 6 H 20 o C u S i0 3
etc. 546
Como m ineral quím icam ente estable y duro que es, se ha en contrado en aluviones auríferos. E n la Unión Soviética es m uy conocido el yacim iento de A ltyn -T iu b é (K azajstán Central) donde se h an en co n trad o cris tales b astan te grandes de aschirita en fisuras e n tre calizas. E n 1780, el m ercader kazajo A shir trajo varios cristales que fueron to m ados p or esm eraldas y considerados como tales d u ra n te m ucho tiem po. P osteriorm ente se les dio el nom bre de asc h irita , y luego d ioptasa. E n tre los yacim ientos extranjeros m encionarem os los h allaz gos de d io p tasa en la cuenca del río N iora y en la zo n a d e K atanga (Congo, K inshasa), en Copiapó de A tacam a (Chile), etc. CBISOCOLA — CuSiOs •JiH jO ; n = alrededor de 2 . D elfgriego “ crisos” , oro, y “ cola” , goma. Composición quím ica. In co n stan te. Suele contener im p u rezas: A120 3 h a sta el 17% (pilarita); F e 20 3 h a sta el 7 % ; P 20 3 (dem idovita) h a sta el 7 —9% . E l sistem a de cristalización no se conoce. P o r lo general e s tá re p resen tad a p o r u n coloide típico. Se en c u en tra en m asas opaliform es, como corteza con superficie estalactítica, a veces en b u r b ujas, así como en m asas terrosas. Color. Azul, verde azulado, pardo (debido a las m ezclas de hidróxidos de hierro) e incluso negro. B aya b lan ca v erd u sca en las variedades m ás puras. Brillo vitreo céreo, m ate en las v a rie d a des opaliform es. D ureza alrededor de 2, a veces 4. F rágil. F ra c tu ra irre g u la r, concoidea. Peso específico 2,0 —2,3. P a rte del ag u a se p ierde al calentarse h a sta 1 1 0 °, la o tra , a te m p e ra tu ra s superiores. Caracteres diagnósticos. Se identifica por las m asas colom ori'as, los m atices verde azulencos y la d ureza re la tiv a m e n te b aja. N o se funde al soplete, tiñ e la llam a con u n color verde. E n m atra z desprende con facilidad el ag u a y se ennegrece. Se descom pone en los ácidos y desprende sílice en estad o p u lv eru le n to . Origen y yacim ientos. L a crisocola es u n m in eral típ ic o de las zonas de oxidación de los yacim ientos de cobre y e s tá p ro p a g a d a p rin cip alm en te en las com arcas de clim a seco y cálido. Asociados a ella se en cuentran los m ás diversos com puesto» oxigenados de cobre. Se han observado pseudom orfosis de crinocola en sustitución de la m alaquita, la a z u rita , la a ta c a m ita , la lib eten ita, la cerusita, la calcita, etc. Se han re g istra d o tam b ién transiciones p au latin as hacia silicatos m enos h id ra ta d o s de cobro (plancheita). E n las viejas m inas ab an d o n ad as Be fo rm a en los m uros de las galerías a cu en ta do las disoluciones con reacción n eu tra . Los yacim ientos con contenido de crisocola son num erosos. E n Jos U rales h a sido d escrita en las m in a s de T urinnk, en M edno35
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1
f>
6
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r
Kig. 310. C ristales d e e u c o lita : r { 10l 1}, c {0001}, w {10l0}, o {1120}, 2 (1 0 1 4 } , e {0012}.
ru dian sk (d em id ovita). E n el K a z a js tá n C en tr a l s e e n c u e n tr a en el y a cim ien to de cobre d e D zhezlcazgán, a sí c o m o e n K o k ta s D zhartas, U spenskoe, etc. E n el extranjero, las fo r m a c io n e s m á s in t e r e s a n t e s s e h an encontrado en Chile, en los E s ta d o s o c c id e n ta le s d e E E .U U ., en A frica (Congo, K in sh a sa ), e tc .
EUDIALITA. ¿ (N a , Ca) 6ZrSi 60 18[ 0 H , Cl]? D e l g r ie g o “ e u ”, fácil, y “ d ia lito s ”, d esco m p o n ib le (se a lu d e a la c o n d u c t a a l s o p le te y en los ácidos). L a eu colita es u n a v a r ie d a d m á s r ic a e n F eO . M eso d ia liia es u n a v a ried a d in te r m e d ia p o r e l c o n t e n id o d e F eO . Composición quím ica en (% ): N a 2 0 , 1 1 , 6 — 1 7 ,3 ; C a O , 8 , 9 11,3; Z r 0 2, 1 2 ,0 - 1 4 , 5 ; (Ce, L a , Y ) 2 0 3, 0 , 3 - 2 , 9 ; F e O , 3 , 1 - 7 , 1 ; MnO, 0 , 3 - 3 , 1 ; S i 0 2, 4 7 , 2 - 5 1 , 2 ; H 2 0 , 0 , 0 3 - 2 , 9 ; Cl, 0 , 7 - 1 , 6 . Cristaliza en el siste m a tr ig o n a l; c. s. d itr ig o n a l-e s c a le n o é d r ic a L \Z L 3^PC. G .e. B ir n {DI). a 0 = 13,01 (en la c é lu la r o m b o é d r ic a ). Aspecto de los cristales. T a b u la r g ru eso , la m in a r , c o n m e n o s fr e cuen cia p rism ático (fig. 310). L a s fo r m a s p r in c ip a le s s o n : p in a coid e {0001}, rom boed ros {1 0 1 1 }, {1 0 1 3 }, p r ism a s { 1 0 1 0 } , {1 1 2 0 }, etc. Se o b serva ta m b ié n e n g ra n o s irreg u la res, c o n m e n o s fr e c u e n c ia en filo n es con tin u os. Color. R o sa , rojo-rosad o de d is tin to s m a tic e s , p a r d o ro jiz o , pardo, pardo am arillo y a m a rillo claro. Brillo v it r e o . E n la e u d i a l i t a : N g = 1,610 y N m = 1,608. E n la e u c o lita : N m = 1 ,6 2 0 y N p = = 1,618. Dureza 5 —5,5. F rá g il. Clivaje im p e r fe c to s e g ú n { 0 0 0 1 }. Peso específico 2,84 — 2,98 (a u m e n ta a l p asa r d e la e u d ia lit a a la e u c o lita . C aracteres d ia g n ó stico s. L a e u d ia lita s u e le d is t in g u ir s e p o r el color d e rosa o rojo d e d istin to s m a tic e s, p o r e l c u a l s e a d v ie r te fá c ilm e n te en tre la s rocas a lca lin a s e r u p tiv a s , s o b r e t o d o si v a a so c ia d a a silic a to s q u e co n tie n e n circo n io . E n la s s e c c io n e s d e l g a d a s y tra n sp a ren tes se r e co n o ce e n s e g u id a p o r la s p r o p ie d a d e s ó p tic a s : el p leo cro ism o y m u y b a jo ín d ic e d e d o b le r e fr a c c ió n . A l so p lete s e fu n d e co n fa c ilid a d , d a n d o u n v id r io v e r d e co n burbujas; a la lla m a le d a u n co lo r a m a r illo . E n t u b o c e r r a d o
desp ren d e agua. E n los ácidos se descom pone rá p id a m en te. La disolución en HCl d a u n a reacción con Zr (color n a ra n ja del p ap e l de cúrcum a). Origen y yacim ientos. Se encuentra exclusivam ente e n tre rocas m agmáticos alcalinas (sienitas nefelínicas) y en form aciones pegm atíticas e n tre las prim eras en paragénesis con la nefelina, los feldespatos, la egirina, etc. Se conocen rocas (por ejem plo, lu ja u rita eudialítica) donde la eudialita ab u n d a ta n to que llega a co n sti tu ir uno de los com ponentes fundam entales. Al sobrevenir procesos hidroterm ales, la eu d ia lita se m odifica, p o r lo visto, con facilidad, y a que se h an observado form aciones de c a ta p le íta en su lugar y, a veces, m inúsculos cristales p ira m i dales de circón e n tre m asas sem idestruidas de e u d ia lita asociados a zeolitas, flu o rita y otros m inerales de origen h id ro term al. E n el proceso de m eteorización, la e u d ialita pierde los álcalis y la sílice, en cuyo lu g ar se acum ulan m asas porosas d e ZrO» y F e 2 0 3 (por lo visto bajo la form a de hidróxidos). Im portancia práctica. Las variedades de rocas e ru p tiv a s alca li nas ricas en eu d ialita pueden servir de m a te ria p rim a p a ra la obten ció n de concentrado de eudialita, fu e n te de circonio. LSI contenido m edio de eu d ialita en dichas rocas (lu jau ritas etidialíticas) llega al 6 —8 % , a veces (en las v ariedades de filones) h a s ta el 30% y m ás. TU R M ALINA - (Na, Ca) (Mg, Al) 6[B 3 Al 3Si#( 0 , O H )so], L a fó rm u la se refiere a la especie m ineral m ás com ún. L a d en o m in a ción procede de la p a la b ra cingalesa “ tu rm a li” . Con dicho no m b re se tra jo el m ineral a H olan d a en 1703 ju n to con o tra s piedras preciosas p rocedentes de la isla de Ceylán. Com posición quím ica. In c o n sta n te debido a las g ra n d es m an i festaciones de isom orfism o. Se conocen los sig u ien tes lím ites d e con ten id o de los com ponentes principales (en % ): SiO», 30 —44 ; B 20 3, 8 - 1 2 ; A120 3, 1 8 - 4 4 ; FeO + F e ,0 3, 0 - 3 8 ; M gO, 0 - 2 5 ; NajjO, 0 —6 ; CaO, 0 —4; H 20 , 1 - 4 . A dem ás, com o m ezclas isom orfas se reg istran los siguientes elem e n to s: K (h a s ta el 2,5% d e K 20 ), Li (h a sta el 1,3% de Li 20 ), Mn - • (h a s ta el 3,5% M nO), C r (h a sta el 10,7% de Cr 20 3), así com o F (h a s ta el 1 , 2 % ) y Cl. L as v ariedades m agnésicas de tu rm a lin a s llev an el nom bro com ún d e dravita; las ferruginosas, achorlo; las litíferas, elbaüa; las ricas en alú m in a no tienen nom bre especial. C ristaliza en el sistem a trig o n al; s. v. di trig o n a l-p ira m id a l X 33 P . G.e. /Í3m (Cf»)- o0 = 15,51 h a sta 16,01; c0 = 7,10 h a sta 7,22. L a estru c tu ra cristalina h a sido e s tu d ia d a por E . B olova y N. Bolov. Se vio que los dato s publicados a n te s p o r B ü rg e r on lo referen te a la e stru c tu ra do dicho m ineral no e ra n ex acto s. S egún los d ato s nuevos, la unidad estru c tu ra l c a ra c te rís tic a d e la t u r m alin a está rep resen ta d a por radicales am ónicos an u lares (ai.
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Fig. 311. E s tr u c tu r a c ris ta lin a d e la tu r m a lin a . A B -
v i s t a d e lo s a n illo s d e d o s p is o s a lo l a r g o d e l e j e c ; p r o y e c c ió n v e r t i c a l d e l o s m i s m o s .
d iferencia del berilo) d e dos pisos (fig. 311) c o n l a f ó r m u la A 12O30, donde la m ita d d e los iones A la c o n s titu y e n S i4+, m ie n tr a s q u e la o tr a m ita d e stá fo rm a d a d e iones A l3+ y B 3+. L o s io n es de silicio en cerco c u a te rn ario d e io n es d e o x íg en o o c u p a n u n piso e n dicho rad ical am ónico, fo rm a n d o an illo s d e seis m ie m b ro s de configuración d itrigonal, con eje te rn a rio y tr e s p la n o s d e sim e tr ía con reflexión que p asa n p o r él. L a s e g u n d a c a p a d e c a d a an illo conjugado está re p re se n ta d a p o r los iones A l3+ y B 3+ q u e se h allan e n cerco te tra é d ric o de iones d e o x íg en o y c o n s titu y e n con éBtoB u n a fo rm ación p ró x im a a u n triá n g u lo . E s to s a n illo s a is la dos d e dos pisos se disp o n en e n los v ó rtic e s d e l a c é lu la e le m e n ta l ro m b o éd rica y se en laz an p o r m edio d e io n es M g y A l (p e ro y a e n coordinación sen a ria d e los io n es d e o x íg en o ). E s to s iones, u n id o s los u n os a los o tro s p o r los io n es c o m u n e s d e o x íg en o , form an en la e s tru c tu ra c rista lin a c a d e n a s h e lic o id a le s a lo largo d e los ejes te rn a rio s izquierdos y d erech o s d e la c é lu la ro m b o é drica. Pero los iones d e Ca y Na, que se h a lla n e n u n c e rc o se n a rio de iones de oxígeno, se d isp o n en e n los m ism o s eje s te rn a rio s
í 50
do n d e se hallan los anillos amónicos conjugados y los unen, de esta m anera, a lo largo del eje c. T odas estas p articularidades de la e stru c tu ra c rista lin a de la tu rm alin a concuerdan con sus propiedades físicas y quím icas y, an te todo, con la form a d e los c rista les, las d istin tas caras term inales de los m ism os, las propiedades piro- y piezoeléctricas, ó p ticas (signo óptico, esquem a de absorción de la luz), etc. L a elevada dureza de la tu rm a lin a g u a rd a Fig. 312.Criatai prismá relación con el elevado índice de coordinación del tico de la tur boro (4 en lugar de 3), como ocurre en los silicatos malina. de alum inio (con núm ero de coordinación 6 ). A s pecto de los cristales. Los cristales de tu rm a lin a su elen te n e r aspecto colum nar alargado según el eje te rn a rio d e s im e tría . A veces se en cu en tran cristales prism áticos cortos. Los cristale s suelen ser pequeños, de proporciones m icroscópicas, a u n q u e , a veces, se en cu en tran ejem plares de h a sta 2 0 cm y m ás de lo n g itu d y varios centím etros de diám etro de la sección tra n sv e rsa l. L as form as m ás frecuentes son: prism as {1 0 1 0 } y {1 1 2 0 }, p rirá m id e s trigonales {10ll}, {0221}, etc. (fig. 312). E n to ta l se conocen alrededor de 180 form as simples. A m enudo, los e x tre m o s d e los cristales tienen d istinto desarrollo. E n las caras de los p rism a s es m uy frecuente el estriado v ertical característico de las tu r m a linas y la form a de triángulos esféricos en la Bección tra n s v e rs a l, no m enos característica (fig. 313), d eb id a a la co m binación d e m ú l tiples caras de la b an d a prism ática. L as m aclas son seg ú n {1011}, pero m uy raras. Agregados. L a tu rm a lin a se o b se rv a con frecu e n cia en agregados bacilares, radiales (bajo la fo rm a del lla m a d o sol de turm alina), aciculares enm arañados o fibrosos. S on m enos fr e cu e n te s las m asas continuas granulares, a veceB c rip to c ris ta lin a s. Color. D epende de la com posición quím ica. L as variedades que contienen poco hierro o no lo contienen poseen u n a coloración verde, ro sa y r o ja de distin to s m atices. Suelen ser pobres en M gO y FeO, pero a m enudo son ricas en L i20 y A l 2Os. E l color de rosa se debe a la presencia d e M n, Li y Cs. L as turm alinas rojas oscuras se d e n o m in a n rubelitas. Las ricas en MgO suelen s e r d e color am arillo o pardo. Las variedades ferro sas so n d e colores oscuros in ten so s: negro (schorlo), v e rd e o s curo y azul oscuro (indigolita) y p ard o oscuro. S on menos frecuentes las variedades a b s o lu ta m e n te F ig . :il3 . Esincoloras, tran sp arentes. Las tu rm a lin a s q u e con- tr ia s y seooión tienen cromo son de color verde o scuro d enso. J-ransvoraildo A veces los extrem os d e los cristales poseen u n j 0 t u r m a l i n a , color distinto. P o r ejem plo, los cristales incoloros 551
d e la isla de E lb a so n m u y n egros en lo s e x tr e m o s . A d e m á s , s e en cu en tra n varied a d es de co lo ra ció n z o n a l d e lo s cr ista le s. P or ejem p lo , en la fractu ra tra n sv ersa l, e l n ú c le o e s d e c o lo r rojo, m ien tras que por la periferia u n a o v a r ia s z o n a s p o lig o n a le s r ig u rosam en te d elim ita d a s p resen ta n d is tin to s m a tic e s d e l co lor verde u otro cualquiera. B rillo v itr e o . E n la d r a v ita : N m = 1 ,6 3 5 v N p = 1,614. E n la schorlo: N m = 1,698 y N p = 1 ,6 5 8 . D ureza 1 - 1 , 5 . En la dirección p e r p e n d ic u la r a l eje c es m a y o r que en la paralela. C livaje, p r á c tic a m e n te , no e x is te , o e s a b s o lu t a m en te im p erfecto segú n el p rism a { 1 1 2 0 } y la p ir á m id e { 1 0 1 1 }. F ractura irregular. P eso esp ecífico 2 ,9 0 — 3 ,2 5 . Otras propiedades. Se electriza al c a le n ta r se , fr o ta r s e o c o m p r i mirse, con la p articularidad d e q u e u n e x tr e m o d e l c r is ta l se carga con electricid ad p o sitiv a , y e l o tr o , co n n e g a tiv a . Caracteres diagn ósticos. L o s cr ista le s de tu r m a lin a se i d e n t if i can con facilidad por la c a r a c te rístic a se c c ió n tr a n s v e r s a l (tr iá n gulo esférico), las frecu en tes e str ía s v e r tic a le s y la a lt a d u r e z a . Se d istin g u e d e las p iro x en a s y lo s a n fib o le s, a sí c o m o d e la ep id o ta por la a u sen cia d e c liv a je y la a lt a d u r e z a . D el' rutilo se d istin g u e por la d u reza , la r a y a y la fo r m a d e la s e c c ió n tran sversal. L a co n d u cta de la tu rm a lin a al s o p le te d e p e n d e d e su c o m p o sición . L as varied a d es in co lo ra s o d e co lo res p á lid o s , so b r e to d o las ricas en litio , no se fu n d en en a b so lu to , p e ro s e v u e lv e n tu r bias, a v eces se in fla n u n p o c o . L a s m á s ric a s e n h ier ro s e fu n d e n con d ificu lta d , m ien tras que las fe r r o m a g n e sia le s se f u n d e n c o n rela tiv a fa cilid ad , d a n d o u n v id rio d e b u r b u ja s. T o d a s la s tu r m a lin as m ezclad as con C aF 2 y K H S 0 4 d a n r e a c c ió n c o n e l b o ro (coloración verde de la lla m a ). E n los á c id o s n o s e d e s c o m p o n e n . Origen y y a cim ien to s. L a s tu r m a lin a s so n b a s t a n t e f r e c u e n te s en asociación a otros m in erales qu e c o n tie n e n c o m p o n e n te s raro s y v o lá tiles. E n las p eg m a tita s so n fr e c u e n te s lo s h a lla z g o s d e turm alin as d e color d e rosa, rojas (ru b elita) y p o lic r o m a s a s o c ia das a m inerales que co n tie n e n litio , cesio , r u b id io y o tr o s e le m e n to s raroB. L as tu rm alin as a zu les (in d ig o lita ) y v e r d e s (verdelita),. segú n A . H in sb urg, son m u y co m u n es en la s p e g m a t ita s a lb itiz a das, d ebid o a la m in eralización con tá n ta lo , n io b io y e s ta ñ o . S o n frecu en tes en y a c im ie n to s d e m e n a s d e o r ig e n h id ro term al, así com o en d iferen tes rocas m o d ific a d a s, c o m p r e n d id o s Jos esq u isto s cristalin os, gn eis, filita s s o m e tid o s a l e f e c to d e a g e n te s p n eu m a to lítico s. B a jo la fo rm a d e crista les m icro scó p ico s s e o b s e r v a ta m b ié n en c ie r to s g r a n ito s y en su s h a lo s d e c o n ta c to , so b r e to d o a s o c ia d o s ai cu a rzo , a v e c e s al to p a c io , la c a s ite r ita y o tr o s m in erales, p r in c ip a lm e n te en greisen.
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E n el proceso de m eteorización de las rocas se p o rta como m in eral quím icam ente estable y, como pro d u cto residual, v a a p a r a r a los aluviones. Se registra tam bién en m uchas roca*! sedi m en tarias. Las figuras de corrosión que a veces se ob serv an cu los cristales de turm alina deben, por lo visto, su origen a los procesos hidroterm ales. Los yacim ientos que contienen tu rm alin as en m ayores o m enores cantidades son b a sta n te num erosos, siendo las m ás ab u n d a n te s las turm alinas negras. No m encionarem os m ás que unos cuantos yacim ientos, los que revisten m ás in teré s m ineralógico. Gozan de m erecida fam a los filones pegm atíticos d o n d e so en cu en tran turm alinas policrom as, con frecuencia en d ru sas radial-bacilares. Son p articu larm en te notables las tu rm a lin a s ro jas carm ín de S arapulka. E n tre los yacim ientos ex tran jero s m encionarem os unos c u a n tos. Son m uy fam osas las turm alinas de m agnífica coloración y grandes dim ensiones de los filones pegm atíticos de la isla do Madagascar. H erm osas tu rm alin as de d istin to s colores (rojo, rosa, verde, azul, violeta, etc.) se en cu en tran e n tre las p e g m a tita s de S a n Diego y otros lugares de California. Los aluviones de la isla de Ceylán sum inistran desde hace m ucho tiem po tu rm a lin a s tran sp a ren tes de colores intensos ex p o rtad as a E u ro p a com o piedras preciosas. P a rte de las ra ras tu rm alin as azules (indigolitas) procede de dicha isla. Im p o rtan cia práctica. Las variedades de tu rm a lin a de bellos colores se em plean en joyería. Los cristales grandes, d o ta d o s ele propiedades piezoeléctricas, tienen aplicación en ra d io tecn ia, en la fabricación de placas p ara estabilizar las ondas de las em isoras. SUBCLA SE C. SILICATOS CON CADENAS CONTINUAS D E T E T R A E D R O S S i0 4 E N LAS ESTRU CTU RA S CRISTA LINAS Los rep resentantes m ás ¡mporlantoB de los silicatos do d ic h a clase son las piroxenas y los anfiboles, que se co n sid eran com o m etasilicato s típicos. Pese a la sensible d iferen cia q u e existí! en las correlaciones cu a n titativ as de los com ponentes, estos mi llóra les poseen varios rasgos exteriores com im os: análogo asp e cto do los cristales, estru ctu ras cristalinas afines, igual g ra d o de clivajo. m uchas propiedades ópticas comunes, d u re z a y peso específico casi iguales, etc. E n tre los cationes do las p iro x en as y los an fib o les fig u ran , -más que nada, los elem entos siguientes: Mg2H. F e 2+, Ca2+, N a1+, a veses Li 1+ . así com o Al3+, F e 3'1', lin t re los an io n es: [SiO*]4 - , a veces [AIO,,|5~, así com o [O H ]1 -, F 1" y C l 1 (en los anfiboles). 553
L os m inerales m ás p rop agad os en la n a tu r a le z a s o n la s p iroxenas y los anfiboles ferrom agnesiales, im p o r ta n te s c o m p o n e n te s de m uchas rocas eru p tivas. E n to ta l c o n s titu y e n el 16% d e l p e so de la corteza terrestre. Las piroxenas y los a n fib o les se d ife r e n cia n d e lo s o rto silica tos ferrom agnesiales (m inerales d el g ru p o d el o liv in o ) c o n s t itu y e n tes de las rocas por las sig u ie n te s p a r tic u la r id a d e s q u ím ic a s: 1 ) contienen m ás S i 0 2 (en caso d e c a ren cia d e S i 0 2 e n las fusiones se form an o liv in o s); 2 ) adem ás d e M g y F e , d e se m p e ñ a e n e llo s u n im p o r ta n te papel Ca (en los o rto silica to s su p a p e l e s in s ig n ific a n te ), p o r cu y a razón están rep resen tad os en tre ello s lo s c o m p u e s to s d o b les (diópsido, trem olita, e tc .); 3) m uchas p iro x en a s y a n fib o les, so b re to d o lo s r e p rese n ta d o s por com p uestos dob les, co n tien en con fr e c u e n c ia m e z c la s de A12 0 3, N a 2 0 , a v e c e s F e 2 0 3, etc. (los o r to silic a to s s e d istin g u e n por la r e la tiv a p u reza d e su co m p o sició n ). L as prop ied ad es física s d e lo s m in era les q u e s e d e sc r ib e n aq u í se h allan en p len a co n so n a n cia co n su e s tr u c tu r a c r ista lin a , la cual se d istin g u e d e las estru ctu ras d e lo s o r to s ilic a to s , p o rq u e aquí to m a n p a rte com plejos a m ó n ico s d e te tr a e d r o s d e o x íg e n o y silicio u n id os en tre sí y e x te n d id o s e n u n a m is m a d ir e c c ió n (a lo largo del eje c). L as particu larid ad es p r in c ip a le s d e lo s m in era les d e esta su bclase se reducen a lo sig u ie n te : 1. Los in d ivid u os cristalin os se e x tie n d e n , p o r lo c o m ú n , en u n a m ism a dirección (los m inerales d el g ru p o d e l o liv in o p o see n asp ecto isom étrico). E llo se d eb e a q ue e l e n la c e S i — O —Si, dado su carácter apolar es m ás fu e r te q u e e l e n la c e d e lo s c a tio nes m etálicos Ca2+ y Mg2+, q u e se d isp o n e n e n tr e la s c a d e n a s y poseen u n a p equeña carga; p r ecisa m en te p o r e so e s m u c h o m ás fácil rom per el cristal a lo largo d el e je c q u e r o m p e r la s ca d en a s. 2 . E n com paración con lo s o r to silic a to s a q u í e s m á s a c u sa d o el clivaje, con la p articu larid ad d e q u e se o b se r v a s e g ú n e l p rism a , sigu iend o la lon gitu d d e los in d iv id u o s. 3. L os índ ices d e refracción y d e d o b le r e fr a c ció n s u e l e n ser inferiores a los que se registran en los m in era les d e l g r u p o del o livin o. 4. L os pesos esp ecíficos d e las p iro x en a s y lo s a n fib o le s , gra cias al em p a q u eta m ien to m enos d en so d e los io n e s, so n a lg o in fe riores a los que p oseen los corresp o n d ien tes m in e r a le s d e l g r u p o del o liv in o . ' L a s p iro x e n a s y los anfiboles, a la p a r d e la a fin id a d , se d is tin g u e n se n sib le m e n te la s u n a s de los otros p o r c ie r ta s p a r t ic u la r id a d e s. N o s d eten d rem o s en la s m ás im p o r ta n te s. a) H e m o s señ a la d o y a que se g ú n la s in v e s tig a c io n e s ro en tg e n o m é tr ic a s , lo s rad icales a m ó n ic o s e n la s e str u c tu r a s c r ista li n a s d e las p ir o x e n a s está n r ep resen ta d o s p o r c a d e n a s s im p le s de
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Fig. 314. Cadenas de oxígeno y silicio en tres proyecciones (1,2, 3 en las piroxenas; 4, 5, y 3 en los anfiboles).
P im en a
Anfibol
F ig . 316. P ro y e c c ió n d e es tr u c tu r a s do p iro x e n u y unf'ibol, re p re s e n ta d o s e s q u e m á tic a m e n te u lo la rg o ■Iel e je c. A la iz q u ie rd a so ven cu d en u s ilo o x ig e n o y silicio on la m iflm a p ro y e c c ió n .
tetraedros de oxígeno y silicio, cuya fó rm u la es [S i0 3].„; y en las estru ctu ras do los anfiboles, por cadenas dobles, c u y a fó rm u la es [S^OjjJo. (v. fig. 272). P a ra lo sucesivo es im p o rta n to fijarse on las proyecciones 2 y 5 a lo largo dol eje c (fig. 314). b) D e ahí la diferencia do los ángulos del cliv aje p rism ático on las piroxenas y los anfiboles paralelo a la lo n g itu d do Ion carionaN. E n la fig. 315 están representadas en fo rm a esq u e m á tic a las 555
Fig. 31G. Secciones transversales de, cristales de piroxena (a) y anfihol (6)' con la dirección de los vestigios de clivaje (bajo ángulos distintos en cada uno de olios).
e s tru c tu ra s del d ió p sid o y la tre m o lita , in te g ra d o s p o r c u a tro células elem entales, en proyección sobre (001). L a s c a d e n a s de tetraed ro s de oxígeno y silicio e s tá n c o n to rn e a d a s b a jo la fo rm a de trapecios - bloques. D e los d ib u jo s se in fie re q u e s e m e ja n te s bloques son en los anfiboles dos veces m ás g ra n d e s s e g ú n el e je b que en las piroxenas. Los planos de clivaje, com o s e ñ a la n las líneas gruesas, p asa n en am bos casos, sin ro m p e r las c a d e n a s , en direcciones diagonales e n tre ellas, es decir, p a r a le la m e n te al p rism a {1 1 0 }. No cu esta tra b a jo v e r que, e n c o n ju n to , la s o ri entaciones d e las líneas q u eb rad as e n las p iro x e n a s f o r m a r á n u n a fig u ra que se asem eja al cu ad rad o , con u n á n g u lo d e 87°, y e n los anfiboles, al rom bo con ángulo d e 124°. c) E n p len a consonancia con ello se h a lla ta m b ié n el a s p e c to de los cristales. E n la sección tra n s v e rs a l (fig. 316), los c rista le s de p iroxena tien en form as p se u d o te tra g o n a le s, y los c ris ta le s de anfiboles, pseudohexagonales. U ltim am en te en los m inerales del g ru p o d e la w ollastonita, como y a se h a señalado, se d eterm in ó u n n u e v o tip o d e ra d ic a l aniónico, expresado m ed ian te la fó rm u la [S ijO J ^ , q u e es u n té rm in o n atu ra l en la serie d e los silicatos d e d ic h a su b clase. E n la subclase en cuestión, seg ú n lo dicho, se d is tin g u e n los siguientes tipos: a
b
1 . Silicatos con cadenas sim ples [S iO j]^ (g ru p o s d e la s p iro x e -
ñas). 2 . Silicatos con cadenas dobles [Si4On ]^ (g ru p o d e los an fib o le s).
3. Silicatos con cadenas sim ples [SiaOj]^ (g ru p o d e la w ollas tonita).
A. SILICATOS CON CADENAS ANIONICAS SIMPLES GRUPO DE LAS PIBOXKNAS Con arreglo a los índices cristalográficos, e n e s te g ru p o d e m in erales re lativ am en te gran d e se d istin g u e n clesde h a c e m u ch o tie m p o dos su bgrupos: piroxenas m onoclínicas y p iro x e n a s ró m bicas. D escrib irem o s las siguientes especies m in erales p e rte n e c ie n te s a e s te g ru p o : 556
Piroxenas monoclínicas Diópsido — CaMg [Si2Oe] J a d e íta - N aA l [Si20 6] Hedenbergita - CaFe [Si, 08] E g irin a — N a F e - • '[SL¡Oe] A u g ita -
Ca (Mg, Fe, Al) [(Si, AI)20„]
E spodum ena — LiAl [SijO,]
Piroxenas rómbicas /
E n s ta tita - Mg2 fSia0 6]
1 H ip ersten o — (Mg, F e ). [S i¡0,].
Las piroxenas monoclínicas están representadas en lo fu n d a m ental p or com puestos dobles y más complejos, en cuyas e stru c tu ra s cristalinas figuran como cationes, en unos casos Mg2+ y F e 2+, que se su stituyen m utuam ente, así como Caz+, y en otros casos, N a1+ (Li1+) con F e3+ y Al3+. Además, se conoce u n a piroxena, denom inada augita, donde, adem ás de (Mg, Fe) y Ca. se p resentan Al, F e 3+ y, a veces, Ti, con la particu larid ad de que u n a p a rte de Al sustituye, por lo visto, Si en las cadenas de oxígeno y silicio (es decir, se tr a ta ya, de hecho, de alum osilicatos). En v ista de que, al sustituirse u n a p arte de los iones Si4+ por iones Al3+, crece la carga negativa to ta l de las cadenas, ésta: debe, como es lógico, com pensarse m ediante la incorporación de cationes de m ayor valencia a la estru ctu ra cristalina del m ineral. Las piroxenas róm bicas son m etasilicatos Mg y Fe y form an tam bién , como lo hemos visto en el grupo del olivino. u n a serie continua de mezclas isom orfas: Mg2[Si20 6] — Fe 2[Si20 6]. E n las condiciones naturales abundan mucho las variedades m agnesiales y ferrom agnesiales de piroxenas de esta serie. DIOPSIDO — CaMg[Si20 6]. El nom bre procede del griego “ d is ” , dos, y “ opsis”, aparición. Es un com puesto doble típico y constituye el m iem bro term inal de la im portante serie isom orfa CaMg[Si2Óe] — C aF e' '[Si 20 6] (diópsido — hedenbergita); la especie m ineral de composición interm edia se d enom ina salita. E l diópsido es LcNgs m uy com ún como mineral cons titu y e n te en muchas rocas erupticas, así como en formaciones m etasom áticas de contacto. Composición química. CaO, 2 5 , 9 % ; MgO, 1 8 ,5 % ;S i0 2,55,(i %. C ontiene en calidad de im pure z a s: FeO, MnO, a veces A120 3, F e 20 3, Cr20 3 h asta unos cuan to s p o r ciento (cromodiópsido), V 20 3 h asta el 2 - 4 % (lavrovita), Fig. 317. C ristal «lo diópsido. a veces N 20 , con frecuencia A la d e re c h a : sección tran sv ersal y clivuje. TÍO,.
C ristaliza en el siste m a m o n o c lín ic o ; c. s. p r is m á tic a L 2P q G .e. C 2/c (C$*). a0 = 9 ,7 1 ; 60 = 8 ,8 9 ; c0 = 5 ,2 4 ; 0 = 10 5 ° 51'.' A specto de los cristales. L os crista les b ie n d e sa r r o lla d o s s o n reíativ a m e n te raros. Su elen ten er a sp e c to c o lu m n a r c o r to (fig . 377) con desarrollo preferen te d e los p in a c o id e s {1 0 1 } y {0 1 0 }. L a s m aclas segú n (100) y (102) no so n raras. A g r e g a d o s. L a s m a sa s continuas de d iópsid o su elen e n c o n tr a r se e n a g r e g a d o s g r a n u la res, pero en las form aciones m e ta so m á tic a s d e c o n ta c to s e e n cuentran agregados b acilares o ra d ia les d e in d iv id u o s . Color. R aras v eces in co lo ro . S u e le te n e r m a tic e s p á lid o s d e los colores verde sucio o gris. B rillo v itr e o . L o s ín d ic e s d e r efra c ció n cam bian según el co n ten id o d e la m o lé c u la d e h e d e n b e r g ita . E n el diópsido puro: N g = 1,6 9 4 , N m = 1,671 y N p = 1 ,6 6 4 . D ureza 5 ,5 —6 . F rá g il. C livaje m e d ia n o c o n á n g u lo d e 8 7 ° seg ú n el prism a {1 1 0 }.S u ele d iv id ir se se g ú n {0 1 0 }. P e so e s p e c ífic o 3 ,2 7 — 3,38. Caracteres diagnósticos. L o s cr ista le s de d ió p sid o b ie n d esa rro llados se d istin g u en d e los crista les d e a u g ita p o r su a s p e c to (d e sarrollo preferen te de p in a co id es v e r tic a le s) y lo s m a tic e s grises o verd uscos claros. P ero , d a d o q u e el d ió p sid o p u e d e c o n s titu ir m ezclas isom orfas con o tra s p ir o x e n a s, su d ia g n ó s tic o e x a c to sólo es p osible m ed ia n te la d e te r m in a c ió n d e la s c o n s ta n t e s ó p t i cas, y en varios casos con a y u d a d e a n á lisis q u ím ic o s. Se fu nd e d ifícilm en te al so p le te . A p e n a s se d is u e lv e e n los ácidos. Origen y y a cim ien to s. E l d ió p sid o , c o m o m in e r a l d e o rigen m agm ático, a b u n d a en las roca s e r u p tiv a s b á s ic a s y u ltr a b á s ic a s (piroxenitas, p erid o tita s, gabro, d ia b a sa s), a v e c e s e n d io r ita s piroxénicas, sien tita s, así com o e n b a s a lto s, d o le r ita s , e tc . E n las form aciones m etasom áticas de contacto e l d ió p s id o fig u r a con frecuencia com o co m p o n en te d e im p o r ta n c ia , e n tr a d o e n la com posición d e los skarn, rocas córn ea s d e c o n ta c to j u n to c o n la w ollastonita, los gran ates, e tc . en n u m ero sos y a c im ie n t o s d e m a g n etita s y otros m inerales ú tiles en lo s U r a le s, A s ia C en tra l, S ib eria , T ranscaucasia, etc. E l diópsido de análogo origen y en c r ista le s b ie n d e sa r r o lla d o s se en cu entra en los m o n tes d e N a z ia m (z o n a d e Z la to ú s t, U r a le s), en la m ina de A jm átovskaia en tre e s q u is to s c lo r ític o s c o n g r a n a tes, clinocloro, etc. G randes crista les d e d ió p sid o s e h a n h a lla d o e n tr e las calizas m a rm olizad as d e M on te — S o m m a (V e su b io ). C ristales m u y grandes y b ien d esarro lla d o s h a n s id o d e s c r ito s b a jo el n o m b re d e “ b aik aÜ ta” por el a c a d é m ico r u so V . S e v e r g u ín , en la z o n a d e S livd ia n k a (al su d o e ste d e l B a ik a l) e n y a c im ie n to s d e fJ o g o p ita . H E D E N B E R G IT A - C a F e - -[Si2Og]. E l n o m b r e se d e b e a l q u í m ic o s u e c o L . H ed en b erg , q ue h izo e l p rim er a n á lisis d e l m in era l.
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Composición química. CaO, 22,2% ; FeO , 29,4 % ; S i 0 2, 48,4% . L a variedad rica en m agnesia se llam a salita. C ontiene in sig n ifica n tes cantidades de álcalis y alum ina. Cristaliza en el sistem a m on oclinico; c. s. p rism ática. Se en c u e n tra, en la m ayoría de los casos, en agregados radiales y bacilares grandes. Color. D e verde oscuro a verde negro. R aya gris clara con m a tiz verdusco. Brillo vitreo. E n la hedenbergita pura: N g — 1.757, N m = 1,745 y N p = 1,739. Dureza 5,5 —6. Clivaje según el prism a {110} con á n g u lo de 87°. Peso especifico 3 ,5 —3,6. Caracteres diagnósticos. Se id en tifica con b a stan te facilid ad por los agregados bacilares y el color verde oscuro o negro verd u sco. Lo m ism o que la salita, se dispone en la zo n a d e co n ta c to d e rocas intrusivas con calizas m arm olizadas. A l soplete se funde dando un vidrio m agn ético negro. Origen y yacim ientos. A la par de la sa lita , es un m ineral c a racterístico de m uchos yacim ientos m etasom áticos de contacto de m agnetita, a veces de sulfuros de cobre, así com o de y a cim ie n to s hidroterm ales de altas tem peraturas de origen m eta so in á tico entre calizas. E n paragénesis con la hedenbergita se en cu en tran m inerales com o la ilvaíta, la m agnetita, los granates ferríferos, los sulfuros (pirrotita, calcopirita, esfalerita negra), la ca lcita , la epidota, etc. E n sem ejantes yacim ientos, la hedenbergita se d esarrolla por v ía de la sustitución de la caliza o del m árm ol. A su v ez, en sustitución a la hedenbergita, lo m ism o que a la sa lita , se form an por v ía m etasom ática sulfuros de hierro y cobre, la ilv a íta , a veces la epidota, cloritas y otros minerales. E n la U R SS, la hedenbergita se conoce en las m inas de cobre de T u rin sk (en la zona de los skarn), en el y a cim ien to d e C hokpak (K azajstán), en la m ina de Troitskoe (A ltai), en D zh im a ra (O setia), etc. AUGITA — Ca(Mg, F e, Al)[(Si, A1)20 ,] . P iroxen a alu m in osa. La denom inación procede del griego “ a u g e ” , brillo (sus cristales tienen con frecuencia caras brillantes). L a a u g ita es un m ineral im portante que constituye ciertas rocas eru p tivas. Composición química. Es muoho m ás co m p leja que en las otras piroxenas. Casi siempre se registra e x c e so d e M gO, lf’eO y, lo que es m uy im portante, gran cantid ad d e A l20 3 (h asta el 4 —9% ) y F e20 3, así como N a20 . P arte de MgO es su stitu id a por FeO y MnO. L a egirinaugiía — una variedad rica en N a 20 y F e 2ü 3 — se distingue de la augita com en to por su s propiedades ópticas. A bunda en rocas alcalinas eruptivas. L a v a ried ad de com p osi ción interm edia entre la augita y la eg irin a u gita se den om in a fiodorovita (en hom enaje al cristalógrafo ruso. E . Fiódorov).
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110
Fig. 318. Cristal de augita. A la derecha: sección transversal y clivaje.
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V77 Fig. 319. Macla de augita según ( 100 ).
T ita n a u g ila — varied ad rica en T i 0 2, F e 20 3 y A120 3 ( T i0 2 h asta 4 - 5 % , m ientras que en la a u g ita c o r r ie n te s e r e g istr a del 0,1 al 0,7% ). C ristaliza en el sistem a m o n o c lín ic o ; c. s. p r is m á tic a . A specto de los cristales. C olum nar co rto , ta b u la r , c o n m e n o s frecu en cia isom étrico. A diferencia d el d ió p sid o , la s ca ras d e l p r is m a {110} suelen estar m as d esarrolladas qu e lo s p in a c o id e s. L a fo r m a m ás com ún de los cristales y la secció n tr a n s v e r sa l e s tá n r ep r ese n ta d a s en la figu ra 318. L as seccio n es s e d is tin g u e n p o r su s con to rn o s de o ctágon o con los lad os m ás o m en o s ig u a le s. L a s m a c la s son frecuentes segú n (100) (fig. 319). L o s a g reg a d o s d e m a s a s co n ti nuas son granulares. Color. N egro, n egro v erd u sco y n e g r o p a r d u s c o , c o n m enos frecuencia verd e o pardo oscu ro. Brillo v itr e o . N g = 1 ,7 1 0 — 1,724, N m = 1 ,6 9 2 - 1 ,7 0 6 y N p = 1 ,6 8 5 - 1 ,7 0 0 . Dureza 5 —6. Clivaje m ed ia n o se g ú n e l p r ism a { 1 1 0 } . Suele divid irse segú n {100}. L a s a u g ita s, lo m ism o q u e o tr a s p ir o x en a s m onoclínicas que m a n ifiesta n m u ch o d ic h a c a p a c id a d d e d iv i dirse, se d en om in an dialagas. Peso especifico 3 ,2 — 3 ,6 . Caracteres diagnósticos. L o s c r ista le s d e a u g it a q u e s e d esp r en den fá cilm en te d e la s to b a s v o lc á n ic a s y la s c e n iz a s d e rocas básicas se id en tifica n co n b a s ta n te fa c ilid a d p o r s u s form as características (v. fig . 318) y e l color n egro. E n lo s d e m á s casos, el d ia g n ó stico e x a c to es im p o sib le sin in v e s tig a c io n e s m icro sc ó p icas y an álisis qu ím icos. Se fu n d e d ifícilm en te a l so p lete. N o se d is u e lv e e n lo s ácid os. L a tita n a u g ita se d esco m p o n e to ta lm e n te e n H C l c a lie n te . Origen y yacimientos. L a s m ás d e la s v e c e s la a u g it a s e en cu en tr a en ciertas rocas m agm á tico s e fu siv a s d e c o m p o s ic ió n básica: a n d e sita s, fo n o lita s, b a sa lto s, e n su s to b a s y c e n iz a s volcánicas. E n d ic h a s rocas se p u ed en en co n tra r, a v eces, c r is ta le s bastan te g r a n d e s d e form as ca ra cterística s (v. fig. 318 y 3 1 9 ). A sociad os a e lla s e o b se r v a n , por lo co m ú n , p la g io c la sa s b á sic a s, m agn etitas, a v e c e s o liv in o s , etc. 560
L a egirinaugita se encuentra en rocas eru p tiv a s alcalinas, p o r ejem plo, en sienitas nefelínicas de los montes de lim en (Urales del Sur), así como en las rocas efusivas análogas: fonolitas, leucitofiros, etc. E n la fase postm agm ática, en la au g ita y en las dem ás piroxe nas monoclínicas se observan fenómenos de su su stitu c ió n por m inerales del grupo de los anfiboles. Al m icroscopio se ve, a veces, que en tales casos la hornblenda se desarrolla com o algo íntegro, m anteniendo la form a de piroxena. S em ejantes seudom orfosis se denom inan uralitas (descubiertas por vez prim era en los U ra les). E n el proceso de m odificación hidroterm al de las rocas e ru p tivas, la au g ita se descompone y suele ser su stitu id a por la epidota, las cloritas, la calcita y otros minerales. JADEITA — NaAl[Si20 6]. L a molécula de ja d e íta e n tra en la com posición del diópsido y la egirina, determ inando así el alto contenido de N a20 y A120 3. C ristaliza en el sistem a monoclínico. Los cristales son raros; lo m ás com ún es encontrarse en com pactos agregados granulares d e color verde de m anzana, azul verdusco v blanco. B rillo vitreo. N g = 1,667, N m = 1,659 y N p = 1,654. ' D u reza 6,5 —7. E x traordinariam ente tenaz. Clivaje m ediano según el prism a {110} e im perfecto según {010} y {100}. L a fra c tu ra de las variedades criptocristalinas es irregular, astillosa. Se parece m ucho a la nefrita (del grupo del anfibol.) Peso especí fico 3 ,3 —3,4. Se funde fácilm ente al soplete, dando un vidrio sem itransparente. Se deja atac ar por los ácidos únicam ente des pués de aleado. Se encu en tra en rocas m etam órficas alcalinas, con m enos frecuencia en formaciones m etasom áticas de contacto. EGIRINA — N a F e - • •[Si2On]. La denom inación se debe a E gir, “ dios del m a r” islandés. Sinónim o: acm ita. Im p o rta n tísim o m ineral constitutivo de m uchas rocas eru p tiv a s ricas en álcalis. Composición química. N a 20 , 13,4% ; F e 20 3, 34,6% SiOa, 52% . Im p u rezas: K 20 , con frecuencia CaO, FeO, MnO, MgO, ALO 3 , Ti Ó,, a veces V 20 3, raras voces m uv pequeñas porciones do tie rras raras, BeO, Z r0 2 y T h 0 2. líntre la egirina y la au g ita, la egirina y el diópsido, así como entre la egirina y la h ed e n b erg ita existen mezclas isom orlás. Las variedades de com posición in term ed ia se denom inan: egirinaugita, egirinadiópsido y egirinahodonberg ita. C ristaliza en el sistem a m onoclínico; c. s. p rism ática. A poeto de los cristales. Los más comunes son los que tienen form as do p ris m as largos colum nares o aciculares (fig. 320). K 11 las caras so o b serv an estrías o surcos verticales. L a cara ( 1 0 0 ) está casi siem pre 36 -
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Fig. 320. C ristal de e g irin a.
bien desarrollada. L as m a cla s so n frecu en tes según (100); son frecu en tes la s m a c la s polisin téticas. A gregados. E n las m a sa s c o n tin u a s se observan agregados bacilares, ra d ia les y estelares. Color. Por lo com ú n n egro v e r d u sc o , verde M0 £ \OW oscuro, a veces pardo o p ardo ro jizo (acm ita). Raya verde clara. B rillo v itr eo . N g = 1,787, N m — 1,768 y N p = 1,742. J V D ureza 5 , 5 - 6 . Clivaje d e fin id o se g ú n el pris ma con ángulo de 87°; se d iv id e se g ú n {010} y {001}. Peso específico 3,43 — 3,60. Caracteres diagnósticos. Se id e n tific a con b a s ta n te fa cilid ad por el aspecto colum nar de los cristales, por el color v e r d e oscuro o negro verdusco y la asociación a los silic a to s a lc a lin o s (nefelina, feldespatos, anfiboles alcalinos). Se d istin g u e d e la tu r m a lin a verde oscura por su dureza inferior y el c liv a je claro. A l sop lete se funde con facilid a d d a n d o u n ré g u lo m a g n é tic o brillante y una coloración am arilla a la lla m a . L o s á c id o s la a ta can poco. Origen y yacim ientos. L a egirina es u n m in era l tip ic o c o n s titu y en te de las rocas in tru sivas y e fu siv a s e r u p tiv a s r ic a s e n álca lis (sienitas nefelínicas, fon olitas, leu cito firo s, e tc .). A v e c e s s e ob serva en form aciones m etasom áticas de co n ta c to , p r o d u c to d e la s reac ciones de m agm as alcalinos con las rocas cir c u n d a n te s. Se conoce en grandes cristales en tre la s p e g m a tita s d e sie n ita s nefelínicas en los m ontes de V ish n io vi y de lim e n (U r a le s d e l Sur). A sociados a ella, adem ás d e la s n efelin a s, lo s fe ld e s p a to s y las hornblendas, se observan m icas negras q u e, a v e c e s , s u s titu y e n los cristales de egirina, la so d a lita , la c a n c rin ita y o tr o s silic a to s raros. \SSJ\
ESPODUMENA — L iA l[Si20 6]. O cu p a u n a p o sic ió n a lg o esp e cial en el grupo de las p iroxen as. N o fo r m a m e z c la s isom orfa» con otras piroxenas. Composición q u ím ic a .L i20 , 8,1 % ; A120 3, 2 7 ,4 % ; S i 0 2, 6 4 ,5 % . C ontiene im purezas: N a 20 , in sig n ific a n tes p o r c io n e s d e CaO, MgO, raras v eces Cr2Os. A lg u n a s v a ried a d es c o n tie n e n ta m b ié n tierras raras, a veces cesió. Cristaliza en el sistem a m o n o clín ico ; c. s. L 2P C . G .e. C 2¡c (Gi,). a0 = 9,50; b0 = 8,30; c0 = 5,24; 0 = 110°20'. A sp e c to de los cristales p rism ático. L a s caras v e r tic a le s so n e str ia d a s. Son fr e c u e n te s cristales m u y gran d es (h a sta d e 16 m d e lo n g itu d ). L a s m a c la s son segú n (100). L o s a g reg a d o s so n t a b u l a r —b a c i lares. S e o b se r v a ta m b ién en m a sa s c r ip to c r ista lin a s c o m p a c ta s .
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Color. Blanco grisáceo, con frecuencia presenta m atiz verdusco» verde am arillento, violeta (cuncita). Brillo vitreo con ligero re flejo anacarado en los planos de clivaje. N g = 1.675. N m — 1 .6 6 y N p = 1,65. Dureza 6,5 —7 (inferior en las variedades m odificadas). Clivaje bueno o mediano según el prism a; se divide según {1 0 0 }. I’eso específico 3,13—3,20. Caracteres diagnósticos. Sólo puede identificarse con to d a exac titu d al microscopio, por las constantes ópticas. D e todas las piroxenas monoclínicas, la espodum ena es la que posee el m enor ángulo de extinción. Al soplete se infla, dando en ciertos m om entos u n a débil colo ración roja a la llam a (Li). Se funde en vidrio tran sp aren te. D es pués de alearse con CaF 2 + KHSO., d a u n a viva coloración roja a la llam a (Li). No se disuelve en HC1. Origen y yacimientos. Se encuentra entre pegmatitas graníticas asociada al cuarzo, los feldespatos, las micas litíleros, la tu rm alin a, etc. Se m odifica con facilidad. B ajo el efecto de disoluciones que contienen N a20 se descompone, dando lugar a la form ación do eu crip tita (LiAlSi04), albita (Na AlSi30 8) y cericita (mica potásica). De los numerosos yacim ientos de espodum ena no m enciona remos m ás que unos cuantos. E s m uy famoso el de K cystone en D a k o ta del Sur (EE.U U .), donde se encuentran gigantescos cristales de espodum ena de h asta 16 m de longitud y 1 m de diám etro de la sección transversal (h asta de 90 tm de peso). Los yacim ientos pegm atíticos de Madagascar revisten interés porque ahí se encuentran variedades no m odificadas y tra n s p a rentes de distintos colores: verde am arillento, am arillo, rosa. E n Branchville de C onnecticut (EE.U U .) se ob serv an grandes cristales m odificados de espodum ena asociados a la litiolilita, u ran in ita, diferentes fosfatos de m anganeso y otros m inerales. Im portancia práctica. A la p ar de las m icas litífcras sirve de fu ente de obtención de preparados de litio usados en m edicina, pirotecnia, fotografía, fabricación de vidrio, ro entgenografía, etc. L as variedades tran sp aren tes y de bella coloración se han em pleado como piedras preciosas. U ltim am ento, el litio m etálico tiene aplicación en las reacciones term onucleares. ENSTAT1TA — Mg2[Si¡,O0]. L a denom inación procedo del griego “ e n s ta te s ”, refractario (debido al alto p u n to de fusión). Como regla general se clasifican convencionalm ente com o enB tatita las variedades que contienen h asta ol 5% de F e O ; las que contienen FeO del 5 al 14% (25% de FeSiOa) se den o m in an broncita (no o b stan te, el reflejo brónceo se ob serv a e n las varied ad es m eteo rizadas o que contienen inclusiones o rien tad as). Eh un im p o rtan te m ineral constitutivo de las rocas m agnesiales eru p tiv a s. 36'
r» 6 a
Fig. 321. Cristal de enstatita.
Com posición q uím ica. E n c o m p a r a c ió n co n el o liv in o es m ás rica en S i 0 2, c u y o c o n te n id o en la 100 010 variedad p u ram en te m a g n esia l lle g a al 6 0 ,0 % ; 110 MgO, 40,0% . Con frecu en cia c o n tie n e ta m b ié n NiO (por lo com ún h a sta el 0 ,2 % ). A v e c e s se observan im purezas: CaO, M nO , A120 3 y F e 20 3. Cristaliza en el siste m a r ó m b ic o ; c. s. rom bobipiram idal 3 L 23PC. G .e. P bca a 0 = 18,2; 60 = 8,86; c0 = 5,20. A specto de los cristales. L o s p o c o s cristales que se encuentran son de asp ecto p rism á tico (fig. 3 2 1 ), c o n m en os frecuencia son tabulares. Los granos irregulares, m u y co m u n es en las rocas, son alargados. Se co n ocen c o n c r e c io n e s regu lares con piroxenas m onoclínicas. Color. Incolora, blanca grisácea co n m a tiz v e r d u s c o , a lg u n a s veces verde pardusco. Brillo v itreo . N g — 1 ,6 6 5 , N m = 1,659 y N p = 1,656. Dureza 5,5. Clivaje m ediano seg ú n e l p r ism a {1 1 0 } ; e l á n g u lo com prendido entre los planos es de 85°. Peso específico 3,1 —3,3 (aum enta con el m ayor con tenid o d e F eO ). Caracteres diagnósticos. C uando se h a lla e n g r a n o s irreg u la res eólo puede identificarse con e x a c titu d p or la s c o n s ta te s ó p tic a s, al m icroscopio. Se d istin g u e d e la s p ir o x e n a s m o n o c lín ic a s p o r el ángulo recto de extin ción , a v eces por el d é b il p le o c r o ísm o , y de la hiperstena, por el signo ó p tico y e l á n g u lo d e lo s e je s ó p tic o s. Apenas se funde al soplete. N o se d isu e lv e e n lo s á c id o s. Origen y yacim ientos. E s un m in eral típ ic o d e m u c h a s rocas magmcUicas ricas en m agnesia. A so cia d a al o liv in o c o n s titu y e , a m enudo, las llam adas p erid o tita s, en p a r tic u la r la s h a r z b u r g ita s, y form a parte im portan te de las g a b ro -n oritas, a v e c e s d io rita s. S e observa tam bién en rocas efu siv a s (b a sa lto s, a n d e s ita s ). Con m ucho m enos frecuencia se en cu en tra en fo rm a c io n e s metasomáticas de contacto, pero, en cam bio, en gran d es c r ista le s b ie n d e sa rrollados. Al sobreponerse en las fases p o stm a g m á tic a s lo s p ro ceso s hidroterm ales, se transoform a m ás fá c ilm e n te q u e e l o liv in o y las piroxenas m onoclínicas en serp en tin a — baslita, c u y a s p se u d o m orfosis, en su stitu ción de los granos d e e n s ta tita , c o n s titu y e n in d ivid uos cristalinos con clivaje in u y a c u sa d o e n determ inada orientación cristalográfica respecto a la p ir o x e n a s u s titu id a . L a b a etita posee un reflejo am arillo de oro o b ro n ce e n lo s p la n o s de c liv a je , gracias a lo cual se recon oce con fa c ilid a d e n la s rocas m o d ifica d a s que contienen en sta lita . C om o m ineral c o n stitu tiv o se e n c u e n tr a en m u c h a s rocas e r u p tiv a s ricas en m agnesia, pero p ob res e n ó x id o d e c a lc io , s o b r e
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todo intrusivas (harzburgitas, lerzolitos, etc.) m uy com unes en los Urales, Cáueaso deJ N orte, Transcau casia, varios lugares de Siberia y en otras zonas. IIIPERSTENA — (Mg, F e) 2[Si 20 6]. L a denom inación procede de las p alabras griegas “ h ip er” y “ sten o s”, m uy fuerte. Se consi deran como hiperstenas las variedades d e piroxenas róm bicas que contienen m ás del 14% de FeO. M uchas propiedades físicas de la hiperstena son análogas a las que posee la en statita. Debido al gran contenido de FeO , ios índices de refracción son superiores a los de la e n s ta tita : N g = = 1 ,6 9 -1 ,7 3 y N p = 1 ,6 8 -1 ,7 1 . Color. De verde a negro verdusco o pardusco. Peso específico 3,3 —3,5. Al soplete se funde dando un esm alte negro verdusco, o m agnético en las variedades más ferrosas. Se descom pone p a r cialm ente en HC1. Se encu en tra en rocas eruptivas básicas enriquecidas con hierro (gabro-noritas, ciertas variedades de tra q u ita y an d esita). E n la zona de Sliudianka (al sudoeste del B aikal), las h ip er stenas con gran contenido de hierro se encuentran, a veces, en cantidades considerables en gneis piroxeno-anfibólicos, b iotíticos y granáticos. Se ha registrado, además, en los m eteoritos. B . S IL I C A T O S C O N C A D E N A S A M O N I C A S D O B L E S
GRUPO D E LOS A N FIBO LES
E n com paración con las piroxenas, la constitución de los a n fiboles es m ás compleja, aunque desde el p u n to de v is ta de la com posición cu alitativa am bos grupos tienen m uchas cosas com unes. Según las investigaciones roentgenom étricas, u n a p a rtic u la ri d a d de los anfiboles, como y a hemos señalado, consiste en que en sus estru ctu ras cristalinas tom an p arte cadenas dobles de te tra e dros de oxígeno y silicio [Si4O n ]6- (en lugar de Si40 12, com o d e b ía ser desde el pu n to de vista químico en el caso de los m etasilicatos). E l ion de oxígeno que se queda e n tra en la com posición del anión m onovalente independiente [OH]1-. Así, la carga n e g a tiv a to ta l del complejo aniónico es igual a 7. De ahí la fó rm u la quím ica del anfibol de composición ta n sencilla, como, p o r ejem plo, la an to filita : Mg;[Si4O n ]2 [OH],. L a sustitución de dos iones de oxígeno no enlazados con Si por dos iones m onovalentes [OH]1- d eterm in a la disminución del núm ero de cationes: el núm ero de iones Mg en la antofilita no es 8 , ta l y como se consideraba a p a rtir de la fórm ula M gSi03, sino siete. De la misma m anera, en el caso de com puestos dobles del grupo de los anfiboles, por ejemplo, la trem o lita, tenem os la fórm ula Ca 2Mg5[Si4 On ]2[OH]2, m ientras que antes d e procederse las inves565
tipacionee roentgenom étricas se escrib ía d e l s ig u ie n te m o d o : Cttj M gjSijOy. Lo m ism o se confirm a en lo s n u e v o s c á lc u lo s a b a se de los análisis quím icos in trod u cien d o en la fó r m u la e l an ió n [O H ]1 - . La relación Ca: M g(Fe) = 2 : 5 , m ien tra s q u e e n la s p ir o xenas de correspondiente com posición, por e je m p lo , e n e l d ió p sid o , com o sabem os, la relación es 1:1. E n ello c o n siste la d ife r e n c ia esencial entre los anfiboles y las p iroxen as. Por fin, en aquellos com p uestos d ob les q ue so n rico s e n m e ta le s (Al y Fe- • •) trivalentes y (N a y K ) m o n o v a le n te s s e r e g istr a el siguiente cuadro de las relaciones en tre los d is tin to s g r u p o s d e m e tales: (Ca, Na): (Mg, Fe- •, Al, F e - • •) = 3 :5. E llo se d e b e a q u e en estos casos una parte sensible de los io n es A l3+ s u s t it u y e lo s io n es S¡4+ en las cadenas de los tetraedros d e o x íg e n o y silic io . E n c o n secuencia, la carga n ega tiv a to ta l d e la ca d en a a u m e n ta e n fo r m a correspondiente y debe neutralizarse por lo s c a tio n e s s u p le m e n ta rios (principalm ente N a 1+ y K 1+). E n la e s tr u c tu r a c r is ta lin a d e los anfiboles (a diferencia d e las p iroxen as) e x is te n lu g a r e s a d e c u a dos para iones suplem entarios de m eta les a lc a lin o s c u y a n e c e s i dad de introducción surge al su stitu irse el silic io p o r e l a lu m in io con arreglo al esquem a Si4+ —A l3+N a 1+. P o r eso , e l n ú m e r o to t a l de iones de carga p o sitiv a en la e stru ctu ra p a sa d e s ie t e a o ch o (aproxim adam ente). L a relación A l: S i e n la s c a d e n a s d e o x ig e n o y silicio, según los d atos de los análisis q u ím ico s, n o s u e le se r s u p e rior a 1 :3. Tal es la fórm ula general d e la h o rn b len d a : (Ca, N a)2_ 3(Mg, F e, A l)5[(Si, A 1 )SÍ3 0 1 1 ] 2 [ 0 H ] 2En el caso de su stitu ción to ta l de u n io n S i p o r u n io n A l e n el radical, el número de (Ca, N a) sería ig u a l a tres, lo q u e s e o b se r v a en la realidad (a condición de que, seg ú n lo s c á lc u lo s, e l n ú m ero residual de iones Al3+ o F e a+ qu e se u n e a M g y F e - • r e s u lta in s ig nificante). E n caso contrario p u ed e p rod u cirse u n a c o m p e n sa c ió n suplem entaria de la carga n e g a tiv a m e d ia n te la s u s titu c ió n d el m agnesio por el alum inio. A l ju zgar por lo s d a to s d e lo s a n á lisis químicos, sem ejantes casos so n raros (k o k sh a r o v ita , h a s tin g s ita ). A lo dicho acerca de la característica q u ím ic a d e lo s a n fib o le s hay que añadir que O H se v e su stitu id o co n fr e c u e n c ia p o r F y Cl. E l número to ta l de dichos iones, seg ú n la fó r m u la q u ím ic a , d eb e ser igual a 2, pero suele ser inferior (por lo v is to , se s u s t it u y e n p a r cialm en te con iones de oxígeno). P ese a la diversidad, rela tiv a m en te gran d e, d e la c o m p o sic ió n q u ím ica , todos los anfiboles se p arecen m u ch o p o r la s p ro p ie d a d e s tís ic a s y quím icas. L as condiciones d e fo rm a ció n d e lo s anfiboles en la, naturaleza se distinguen algo d e lo q u e a la s p ir o x e n a s se refiere. L a presenoia de hidroxilo, flú o r y cloro e n lo s anfiboles v ie n e a ser u n a prueba de que su fo rm a ció n e n la s ro ca s e r u p tiv a s y m e ta m ó r fica s guarda relación con la p a r tic ip a c ió n d e m in era liza d o re s, lo s c u a le s condicionan la crista liza ció n a te m p e r a tu r a s re la
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tiv am en te bajas. Las frecuentes sustituciones de las piroxenas por los anfiboles son tam bién una pru eb a de la form ación com para tiv am en te ta rd ía de las m ismas. E l investigador soviético D. Grigoriev logró ob ten er anfiboles artificiales únicam ente al cristalizar u n a aleación de silicato que contenía flúor. E l investigador sovié tico I. O strovski obtuvo anfiboles artificiales idénticos a los n a tu rales, es decir, que contenían OH. Del grupo de los anfiboles describirem os las siguientes especies m in erales: Anfiboles motiodínícos T rem o lita —Ca,Mgs [Si4On ]j[O H]s A c tin o lita - Ca(Mg, F e)s rSi,Q „ U OHn. H o rn b le n d a — Ca« N a (Mg, F e)4 (Al, F e) [(Si, Al)
Anfiboles rómbicos A n to filita — (Mg, F e), [Si4On ]2 [O H ]2
TEEMOLITA — Ca 2Mg5[Si4 O j¿ [O H ],. L a denom inación se d eb e al nom bre del lugar de descubrim iento del m ineral, el valle de T rem ola (en p a rte S ur de San Gotardo). E s uno de los anfiboles m ás propagados en la naturaleza. Composición quím ica. CaO, 13,8% ; MgO, 24,6% ; SiO.,, 58,8% ; H 20 , 2,8% . Como mezclas isom orfas de MgO se observan, a veces, e n cantidades insignificantes (hasta el 3% ) FeO (en variedades de transición hacia la actinolita), MnO, así como Á120 3, Alcalis, etc. Cristaliza en el sistem a m onoclínico; c. s. p rism ática L 2PC, G.o. € 2 jm (C 32h). ag = 9,78; b0 = 17,8; c0 = 5,26; p = 106°02'. As pecto de los cristales. Se han observado cristales de form as b astan te sim ples prism áticas largas, aciculares, a veces «apilaros, alargados según el eje c. Las m ás de las veces se en cu en tra bajo la form a de agregados m icrorradiales, bacilares, fibrosos o a m anera do fieltro. Con menos frecuencia se registran m asas com pactas, criptooristalinas, excepcionalinento tenaces, con fra c tu ra astillosa, denom i nadas nefritas (v. tam bién actinolita) y bajo la form a de asbesto, de gran im portancia práctica. Color. Blanco o claro, la m ayoría do las veoes con m atices grisáceos. Brillo vitreo. N g = 1,624, N m = 1,013 y N p = 1,5!)!). Dureza 5,5 —0 . Frágil. Los cristales aciculares y oapilares son quebradizos. Clivaje bueno sogún el prism a {l 1 0 } con un ángulo de 124° e im perfecto sogún (010). Peso específico 2 ,9 —3,0. Caracteres diagnósticos. Se distingue de la actin o lita, la cual se parece mucho por las propiedades físicas, principalm ente por la coloración clara (blanca o blanca grisácea). 567
Al soplete se funde con d ificu lta d , d a n d o u n v id r io in co lo ro transparente (a diferencia de la a c tin o lita ). A p e n a s se d e j a a ta ca r por los ácidos. Origen y yacimientos. L o m ism o que to d o s lo s d e m á s a n fib o le s , la trem olita de las rocas eru p tivas es un m in eral típ ic o e p im a g m á tico, de tem peraturas relativ a m en te b ajas, q u e se fo r m a a m en u d o en sustitución a las piroxenas ca lcico m a g n ésicas. E s f r e c u e n t e en calizas y dolom itas cristalinas m etam órficas, a sí co m o en e sq u isto s cristalinos y rocas córneas. Los cristales bien desarrollados se o b se r v a n e n filo n e s d e tip o alpino en varios lugares de Su iza, A lp es O rien ta les, B o h e m ia y otras zonas. En la U R SS, la trem o lita se co n o ce en la s d o lo m ita s de los ríos Sanarka y K am enka de la z o n a d e K o c h k a r sk (U r a le s del Sur), en la zona de S liu d ia n k a (al su d o e ste d e l B a ik a l) y en m u ch a s otras comarcas.
ACTINOLUA - Ca2(Mg, F e- ‘^ [ S i i O ^ t O H ] ^ E l n o m b r e se com pone de las palabras griegas: “ a c tis ” , r a y o , y “ l i t o s ” , p ied ra. Se debe a los agregados radial-aciculares m u y p r o p a g a d o s en la naturaleza. Por m uchas propiedades física s la a c tin o lita e s to ta lm e n te análoga a la trem olita, d istin gu ién d ose d e e lla m á s q u e n a d a por la coloración verde (debido al con ten id o d e hierro) y la s p r o p ie d a des ópticas. Señalarem os las propiedades d is tin tiv a s d e la a c tin o lita. Composición química. D esd e el p u n to de v is t a d e la c o m p o s i ción química, la actin olita es, d e hecho, u n a v a r ie d a d fe r r o sa d e la trem olita. El contenido de FeO su ele oscilar en tre el 6 y 1 3 % . Con frecuencia contiene tam bién A120 3, y con ta l m o tiv o c ie r ta c a n ti dad de álcalis (N a20 ). Color. Verde de d istin to s m atices: de gris v e r d u sc o c la r o a v e r de oscuro. Peso especifico 3,1 — 3,3 (au m en ta con e l m a y o r c o n t e n i do de FeO). Al soplete se alea difícilm ente, dando un v id r io v e r d e g risá c eo o negro verdusco. Variedades. Por los caracteres m orfológicos y la e s tr u c tu r a de los agregados se distinguen las sig u ien tes v a r ie d a d e s p r in c ip a le s: 1. N efrü a (jade), criptocristalina, c o m p a cta , e x tr a o r d in a r ia m ente tenaz, de distintos m atices verd es, fr a c tu r a a s tillo s a y brillo, a veces, fulgurante. E n griego “ n e p h r o s” sig n ific a riñón. 2. A m ian to, asbesto anfibólico (a sb e sto -tr e m o lita , a sb e sto actin o iita , etc.). E sta variedad de anfiboles es co m ú n e n v e t a s (de vario s centím etros de espesor) de estru ctu ra fib r o sa p a r a le la , co n la p articu larid ad de que las fibras se d isp o n en perpendicularmente a la su p erficie de las vetas. U n a p articu larid ad n o ta b le y m u y im p o r ta n te d e lo s asbestos-an fib oles típ ic o s c o n siste e n su c a p a c i d a d p ara sep a ra rse p or v ía m ecánica en fin ísim a s fib ras elá stica s y resis 568
te n te s de sección transversal casi igual a la que poseen las fases d is persas en los coloides. Además, son re frac tarias y re sisten te s al efecto de los ácidos, lo que determ ina sus aplicaciones en varias ram as de la industria. Origen y yacim ientos. La actinolita, lo m ism o que to d o s los dem ás anfiboles, es estable a tem p eratu ras re la tiv a m e n te m ás bajas. Es frecuente en esquistos cristalinos form ados a poca p ro fu n did ad (a veces en cantidades considerables). Al m icroscopio se registra, a la p ar de la trem olita, en m uchas rocas e ru p tiv a s, principalm ente básicas, som etidas a m etam orfism o h id ro term a l. Asociados a ella se encuentran la epidota, la clorita, el cuarzo, la zoisita, el talco y otros minerales. E n la URSS se conocen vetas do asbesto-actinolita en los d ep ó sitos de p iritas y calcopiritas de Bcloreckie y Kalcitinsh (al n o rte de Sverdlovsk, Urales). Es sintom ático que en las inm ediaciones de las vetas de asbesto se encuentren largos cristales aciculares de actin o lita como formaciones más tem pranas en m asas do p iritas y calcopiritas, que se distinguen por su e stru c tu ra típ ic a m etacoloidal. L a n efrita se encuentra en cantos rodados lisos de color verde a lo largo de los ríos Onon, Chikol y en el depósito prim ario do esquistos actinolíticos cerca del riachuelo Jara-Zhelga (al oeste dol lago B aikal), así como en Asia C entral a lo largo del río R askom D aria (P am ir Oriental) y en otros lugares. E n tre los yacim ientos ex tranjeros señalarem os los siguientes: los do N tieva Z elandia, Tasm ania, N ueva Caledonia y de o tras islas de Polinesia, do n d e los aborígenes la usab an h asta hace poco tiem po p u ra fa b ric a r hachas, p u n tas de lanzas y otros artículos; en la sierra do K n e n -L u n (China Occidental) y en la provincia de H an-Sil, d o n d e desde tiem pos m uy rem otos se extrae en grandes c a n tid a d e s p o r sor fácil de labrar, m uy resistente y útil p ara fab ricar artíc u lo s de culto (dioses), am uletos, vasos, platos y otros ob jeto s ex p u esto s en muchos museos. HOKNBLENDA - Ca 2Na(Mg, Ko--)«(AI, F o - - ) [ ( S i, A1)4 0 , , | , [OH]¡¡. Es frecuente que el térm ino h o rnblenda so id en tifiq u e e rró neam ente con el térm ino anf’ibol. Cabe s u b ra y a r q u e “ anfibol ” es un térm ino general p ara todas las especies m inerales dol grupo en cuestión, m ientras que “ h ornblenda” os el nom bro do u n a d e te r m inada especie mineral. ConiposiciVin química, inconstante. Cambian mucho las rela ciones entro el magnesio y el hierro divalente, así como entre el aluminio y el hierro trivalente. El potasio suele ser, a voces, más que el sodio. So conocen variedades quo contienen hasta el 0,3% do flúor. Casi siempre contiene TiO¡¡ (del 0,1 ul 1,2/5%). Cristulizu en el sistema monoclínico; c. s. prismática L'lP('. (j.<\ C2¡m(G\h). a0 = 9,8; bn = 17,9; cn = 5,28; (i = 106°. Aspecto d« 56fl
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Fig. 322. Cristales de h o m b len d a. A la d e re c h a : m a c la se g ú n (100).
los cristales. Prism ático, colum nar, con m enos fre c u e n c ia is o té r mico. E n la figura 322 están re p resen ta d as las fo rm a s m á s c o m u nes de hornblendas. L a m acla según (100) e s tá r e p r e s e n ta d a e n la . figura 322, a la derecha. Color. Las hornblendas suelen ser de color v e rd e o p a r d o de distintos m atices, en la m ayoría d e los casos o scu ro s h a s t a n eg ro s. Raya blanca con m atiz verdusco. Brillo v itre o . N g = 1 ,6 5 — 1,69 y N p = 1,63 —1 ,6 6 . Dureza 5 ,5 - 6 . Clivaje perfecto según el p ris m a {1 1 0 }, b a jo u n ángulo de 124°, aproxim adam ente (v. fig. 316, a la d e re c h a ) e im perfecto según {0 0 1 }. Peso específico 3,1 —3,3. Variedades. E n tre las num erosas v arie d ad es q u e se d is tin g u e n principalm ente por las particu larid ad es d e la co m p o sició n q u ím ic a , y, por lo tan to , p or las propiedades ó pticas, n o m e n c io n a re m o s m ás que las siguientes: 1 . H ornblenda basáltica p a rd a (en las secciones d e lg a d a s). Se encuentra en rocas eruptivas efusivas. Se d is tin g u e p o r u n g ra n contenido de sesquióxidos, en p a rtic u la r F e 20 3, y T i 0 2 ( h a s ta el 2 -3 % ). 2 . Uralita, pseudomorfosis de h o rn b len d a e n s u s titu c ió n d e la piroxena. Dicha variedad se distingue p o r la fo rm a d e los c rista le s de piroxena (augita o diópsido). E l clivaje prism ático, observado en las secciones tra n s v e rs a le s al microscopio, es irregular. E l proceso d e u ra litiz a c ió n d e las piroxenas es m uy común en la n atu raleza. Caracteres diagnósticos. Los cristales de h o rn b le n d a c o m ú n se identifican por el aspecto exterior y el án g u lo e n tr e los c liv a je s (124°), el color verde oscuro o pardo o scu ro ; al m icro sco p io se reconocen por las propiedades ópticas. A l soplete se funde con dificultad, d an d o u n v id rio v e rd e os curo. E n los ácidos no se disuelve. N o se d esc o m p o n e m á s q u e d e s p u és d e ser aleada. Origen y yacim ientos. L a h o rn b len d a co m ú n es u n m in e ra l típ ico d e m u ch as rocas eruptivas in tru s iv a s d e b a sic id a d m e d ia n a : sie/iitas, d io n ta s, granodioritas, etc. E n las ro c as e fu siv a s a r ro
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ja d a s a la superficie de la tierra, la hornblenda, como m ineral p ri m ario, es ra ra y se encuentra m ás que n ad a en variedades alcali nas. B ajo la form a de enormes granos cristalinos o de cristales se ob serv a en tre pegmatitas de gabro, b astan te raras. E n el m onte Sokolinaia (distrito de Isovski, en los Urales del N orte) e n tre filo nes pegm atítieos, los cristales bien desarrollados de horn b len d a llegan a ten er 0,5 m de longitud. Las rocas que contienen hornblendas surgen tam b ién como formaciones m etasom aticas de reacción b ajo el efecto de p egm atitas acidas sobre las rocas eru p tiv a s u ltrabásicas. A b u n d a m ucho en rocas metamórficas, siendo el com ponente prin cip al de las llam adas anfibolitas o esquistos y gneis anfibolíticos. L as anfibolitas integradas por hornblendas y plagioclasas se h a n form ado, en m uchos casos, a raíz del m etam orfism o de rocas básicas, en p artic u la r gabro. Al sobreponerse procesos hidroterm ales, son frecuentes los casos de transform ación de la hornblenda en serpentina, clorita, ep id o ta con calcita y cuarzo. E n el proceso de meteorización, la hornblenda, lo m ism o que o tro s silicatos ferromagnésicos (piroxenas, por ejem plo), se des com pone transform ándose en n ontronita, carbonatos y en la superficie, en lim onita con ópalo, haloysita, etc. GLAUCOFANA - N a 2(Mg, F e ^ A y S ^ O n M O H , F ]s. L a com po sición es inconstante. Contiene tam b ién Fe„Ó3, CaO, etc. Se regis t r a n variedades de transición hacia la actin o lita y la hornblenda. C ristaliza en el sistem a monoclínico. Se observa en granos alavgados, agregados colum nares, radiales y fibrosos d e color azul grisáceo, azul vivo o negro azulenco. R a y a gris azulenca. B rillo vitreo. E n la variedad más pura, libre de hierro: N g — 1,639, N m = 1,638 y N p = 1,621. D ureza 6 , 0 - 6 ,5 . Clivaje según el prism a {110}. P eso específico 3,1 —3,2. Al soplete se funde con facilidad, dan d o u n vidrio verde. D a a la llam a un color am arillo (como todos los anfiboles alcalinos ricos en sodio). E n los ácidos no se disuelve. L a glaucofana es característica de ciertos osquistos cristalinos {de glaucofana, de mica, etc.) asociados a la alb ita , las cloritas, la ep idota, el cuarzo, etc. E n la URSS se conoce, en K riv o i Rog, en tro los esquistos m agnotito-anfibólicos de la cordillera do K albinsk (K azajstán Oriental), en la península do A psheron (R epú blica Soviétioa Socialista de A zerbaidzhán) y en o tro s lugares. ARFVEDSONITA - N a 3(Mg, F e) 4(F e, Al)[Si4O u l,[O fl, F],, C ristaliza on el sistem a monoolínico. Se e n c u e n tra on cristales co lum nares y agregados negros bacilares o granulares. Poco ti anspa571
rento, incluso en secciones delgadas. L a ra y a es g ris a z u le n c a os cura. X g = 1 ,6 8 6 -1 ,7 0 8 y N p = 1 ,6 7 6 -1 ,6 9 5 . D ureza 5 . 5 - 6 . Clivaje prism ático según {110}. P eso específico 3 ,4 4 —3.46. Al soplete se funde con facilid ad , d a n d o u n ré g u lo m agnético. Insoluble en los ácidos. Se encuentra en rocas e ru p tiv a s y ricas en álcalis. E s fre c u e n te en sienitas nefelínicas asociada a la so d a lita , la e u d ia lita , etc. Algunos cristales en p eg m atitas llegan a te n e r, a v eces, 20 cm . En la URSS ab u n d a en la zona de M ariúpol (U c ra n ia ) y o tro s lugares. ANTOFILITA - (Mg, F e) 7[Si4 0 n ] 2[0 H ] 2. C om posición q u ím ic a. A juzgar por los datos de los análisis quím icos, e x is te u n a serie isomorfa de mezclas de variedades ferro m ag n ésicas. S in e m b a rg o , aún no se conocen en la n av ira le z a v a rie d a d e s p u r a m e n te fe rrí feras o pu ram ente m agnésicas. Cristaliza en el sistem a róm bico. A specto de los c ris ta le s . L o s raros cristales que se en c u en tran son d e a sp e c to p ris m á tic o . S u ele observarse en m asas continuas b ajo la io rm a d e a g re g a d o s ra d ia le s, bacilares, a m enudo fibrosos. Color. Gris pardusco o a m arillen to , v e rd e p a rd u s c o , a veces pardo rojizo. Brillo vitreo. N g = 1,625—1,698 y N p = 1,605 — 1, 668.
Dureza 5 ,5 - 6 . Clivaje bueno según el p rism a {1 1 0 } c o n á n g u lo de 125°37'. Peso específico 2 , 8 - 3 , 2 . Al soplete se funde con d ificu ltad . N o se d isu e lv e e n los ác id o s. Al calentarse a m ás de 400° p a sa a la m o d ificac ió n m o n o c lín ic a . P or consiguiente, sólo es estable a te m p e r a tu ra s r e la tiv a m e n te bajas. E s curioso tam b ién que a la te m p e r a tu r a p r ó x im a a los 1 0 0 0 °, según las investigaciones ro e n tg e n o m é tric a s, se tr a n s f o r m a en en statita. Ello significa que a a lta s te m p e r a tu ra s , a l e lim in a rse OH, se produce la transform ación d e las ca d en as d o b le s d e t e t r a e dros de S i0 4 en cadenas simples. Yacimientos. Como m ineral c o n stitu tiv o de la s ro c a s se e n cu en tra en ciertos esquistos cristalinos. E n la U R S S se co n o ce en las inm ediaciones de la fá b rica de M rám o rsk d e la re g ió n de Sverdlovsk (Urales) y en otros lugares.
C. SILICATOS CON CADENAS ANIONICAS [Si,O,]
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GRUPO DE LA WOLLASTONITA C om prende el grupo de m inerales q u e a n te s se d e n o m in a b a n “p iro x e n o id e s ” o “ piroxenas trie lín ic a s” . L as fó rm u la s q u ím ic as em p írica s so n del to d o análogas a las q u e p o see n las p iro x e n a s , p o r c u y a ra zó n se incluían en los m etasiU catos. N o o b s ta n te ,
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F ig. '¿2'á. A specto de a n a cad en a am ónica [SijO,]», del tip o de la w ollastonita.
en lo que a la estru ctu ra se refiere y a u n a serie de propiedades, dichos m inerales se distinguen esencial m en te de las piroxenas. YVOLLASTOMTA - Ca3[Si30 9] ó C aSi03. L a den o m inación se debe al químico W. W ollaston (1766— 1828). Composición quím ica. CaO, 48,3% ; S i0 2, 51,7% . A veces contiene FeO (hasta el 9% ), se registran en can tid ad es insignificantes im purezas: N a 20 , MgO y A 120 3. Cristaliza en el sistem a triclím co; c. s. pinacoidal. G.e. P \ (Cl). a~~= 7,88; b0 = 7,27; c0 = 7,03;
otro s m inerales d e origen m e ta s o m á tic o d e c o n t a c t o (g r a n a te s d ió p sid o , etc .). Al s o p le te se fu n d e con d ific u lta d . S e d e s c o m p o n e t o t a lm e n t e en HCl con d esp ren d im ien to d e sílice. Origen y y a cim ien to s. Se e n c u e n tr a p r in c ip a lm e n te e n t r e c a liz a s m arm olizadas so m etid a s al e fe c to d e l m a g m a á c id o o e n x e n o lito s de calizas recristalizad as en rocas e r u p tiv a s. A s o c ia d o s a la w o jla sto n ita se encu entran g ra n a tes ca lcá reo s, d ió p s id o , v e s u b ia n o y otros m inerales d e la s zo n a s de sk a rn . T a le s s o n , p o r e je m p lo , los casos d e hallazgo d e w o lla sto n ita e n la s m in a s d e T u r i n s k (U rales del N orte), en cierto s y a c im ie n to s m e t a s o m á t ic o s de co n ta cto de M inusinsk, e tc . M erecen m e n c io n a r s e la s en o r m e s m asas (m uchos m iles d e m etro s c ú b ic o s), e x tr a o r d in a r ia m e n te raras, de w o lla sto n ita cerca d e S an ta F e e n M é x ic o . S u s cr ista le s se han observado en las eru p cion es v o lc á n ic a s d e M o n te -S o m a (V esubio). L a w o lla sto n ita se en cu en tra ta m b ié n e n tr e e s q u is to s c r ista lin o s calcáreos q u e se form an en el p roceso d e m e ta m o r fo s is e n z o n a s d e grand es p rofundidades. L as rocas d e p ura w o lla sto n ita se e m p le a n p a r a la fab rica ció n de “ lan a d e r o c a ” blan ca, d e fib ra d e g r a n r e s is te n c ia y c o n si derable lo n g itu d . L a fu sió n se p r a c tic a e n h o r n o s e lé c tr ic o s .
RODONITA — (Mn, C a )S i0 3. E l n o m b r e p r o c e d e d e l griego “rodón” , de color de rosa. Composición quím ica (en % ):M n O , 4 6 ,0 — 3 0 ,0 ; F e O , 2 — 12; CaO, 4 - 6 , 5 (en las m u estras n a tu ra les no s u e le h a b e r m á s, lo que la distingue de la b u sta m ita C a M n [S i0 3]2; S i 0 2, 4 5 — 48. C on tiene im p urezas: F eO , á lcalis en p o rcio n es in s ig n ific a n te s y A120 3. Cristaliza en el sistem a t r ic lín ic o ; c. s. p in a c o id a l. A sp e c to de los cristales. Los pocos cristales que se e n c u e n tr a n e n c a v id a d e s s u e len ser mal desarrollados, con caras á sp era s y a r ista s rom as. Sin em bargo, el académ ico K o k sh a r o v h a d e sc r ito 4 0 fo r m a s de cristales. Los m ás com unes so n de fo r m a ta b u la r , iso m é tr ic a , con m enos frecuencia prism ática. A gregad os. E n la m a y o r ía d e las veces se observa en m asas co n tin u a s y c o m p a c ta s o g r a n u la r es. Color. R osa, a veces gris rosáceo. B rillo v itr e o , c o n r e fle jo a n a carado en los planos de cliv a je. N g = 1 ,730, N m = 1,726 y N p = 1,721. D u reza ¡5 —5,5. Clivaje b uen o seg ú n {110} y {1 1 0 }, i n f e r i o r seg ú n {001}. P eso específico 3 , 4 0 - 3 , 7 5 . Caracteres diagnósticos. C uando se h a lla en m a sa s c o n tin u a s se id e n tific a por el color de rosa. E n las m u estra s a fe c ta d a s p a rc ia l m e n te p o r la oxid a ció n se o b serv a n c a r a c terística s v e t a s n eg ra s de h id r ó x id o s d e m anganeso (p rin cip alm en te v e r n a d ita ). A l s o p le te , en la llam a o x id a n te se v u e lv e p a rd a y , luego, n e g r a (o x id a c ió n d e l m an ganeso). E n la lla m a r e d u c to r a se fu n d e
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d an d o un vidrio rojo o pardo. Con bórax y sai de fósforo d a reacción con Mn. Se descompone lentam ente en HC1, form ando un polvo blanco de sílice. Origen y yacim ientos. Como m ineral de te m p e ra tu ra s re la tiv a m ente b ajas se encuentra, a veces, en yacim ientos hidrotermales y vietasomáticos de contacto asociada a la rodocrosita, la b u s ta m ita y otros m inerales de m anganeso y, a veces, a sulfuros de M 11. Zn, P b , etc. Se form a en m asas considerables en el proceso de metam orfismo regional de m enas de m anganeso sedim entarias a cu e n ta de los óxidos o carbonatos de m anganeso y ópalo o cuarzo. E n paragénesis con ella se observan casi siem pre aglom eraciones de b u s ta m ita, inadvertibles a sim ple vista, granates m anganíferos am arillos y carbonatos de manganeso. E n el proceso de m eteorización se oxida con excepcional facilidad, form ando eflorescencias, cortezas y v etas de hidróxidos negros de m anganeso. El m’anganeso bivalente se tran sfo rm a d irectam ente en tetrav alen te. Incluso en el curso de u n año, los bloques de rodonita color de rosa se cubren de eflorescencias negras brillantes de vernadita. E l m ejor yacim iento soviético de ro d o n ita se e n c u en tra en los Urales, de donde proceden num erosos bloques de grandes d im e n siones em pleados p a ra hacer distintos objetos, m uchos de los cuales se exponen en los museos. Análogos yacim ientos d e m enas sedim entarias m etam órficas de m anganeso, pero de m enores dim ensiones, se en cuentran en m uchos lugares de la zo n a ce rca n a a M agnitogorsk (Urales) entre jaspes rojos estratificados, tu fita s y o tras rocas m etam órficas sedim entarias; las zonas d e oxidación están representadas por m enas ricas en m anganeso, u sad a s en la siderurgia. Im portancia práctica. L as rocas m acizas de ro d o n ita p u ra se u san p a ra hacer jarrones, tinteros, p a ra re v estir colum nas, etc. L as colum nas y paredes de la estación “ M a iak o v sk a ia” del m etropolitano de Moscú están revestidas de p lan ch as d e ro d o n ita. SUBCLASE D. SILICATOS CON ESTRATOS CONTINUOS D E T E T H A E D R O S D E S i0 4 E N LAS ESTRUCTURA S CRISTALINAS A quí se exam inarán los silicatos del tip o d e la m ica, q u e so distinguen p or sus redes cristalinas e stra tific a d a s d e e s tru c tu ra hexagonal o pseudohexagonal (fig. 325). L a p articu larid ad quím ica ca racterística d e loa m inerales del tip o de la m ica consiste en que en su com posición, lo m ism o que en la del grupo de los anfiboles, e n tra siem pre O H , con fre cuencia a la p ar con F . E n tre los cationes, los cuales ju n ta m e n te con los hidroxilos se enlazan con las cap as d e te tra e d ro s de 575
Fig. 325. Red hexagonal de grupos enlazados Si0 4 que forman capa continua (A). Abajo (B): vista lateral de la estructura constituida por dos capas de grupos SiO, y una capa de Hg (OH,) comprendida entre ellas. Cabe sefialar que los vértices de los tetraedros SiO* en ambas capas se orientan el uno hacia el otro.
oxígeno y silicio, suelen observarse M g2+ y A l3+, y c o m o su p le n te s su y o s: F e2+, N i2+, (Mn2+), L i1+ y , e n c o r r e sp o n d e n c ia , F e 3+, con m enos frecuencia Cr3+, V 3+. A d em ás, e n m u c h o s m in e r a le s, en cu y a estructura los tetraed ros de S i 0 4 se v e n s u s tit u id o s p a rcia lm en te por A104, en tran grandes c a tio n e s s u p le m e n ta r io s : K 1+, N a 1+, Ca2+, así com o m olécu las de a g u a (to d o s e llo s , co m o v e r e m o s m ás ad elan te, se d isp o n en , co m o e le m e n to s d e en lace, e n tr e Jos p a q u e te s estratificad os in te g r a d o s p o r c a p a s y io n e s de o x íg e n o y silic io , unidos a ellos d ir e c ta m e n te). L a s p r o p ie d a d e s físicas d e los m in era les d e l tip o d e la s m ica s d e p e n d e n d ir e c ta m e n te , com o es n a tu ra l, d e la s p e c u lia r id a d e s de
F ig . 326. A nillo h exag o n al d e te tra e d ro s S i0 4 en el p lan o . Los v értices de los te tra e d ro s con iones a c tiv o s de oxigeno e stá n o rien tad o s h a c ia el o b serv ad o r. L as esferas negras rep resen ta n iones Si4+ (rodeados de c u a tro iones de oxígeno).
la e stru c tu ra cristalina. L a e stru c tu ra de las m allas p lan as influye a n te to d o en el aspecto de los cristales de sim etría m uy p ró x im a a la hexagonal, en las propiedades ópticas, próxim as a las uniaxiales, en las llam adas figuras de golpe y de presión en las placas de cliv a je. L a -e s tru c tu ra estratificad a de la m alla cristalin a condiciona la m agnífica propiedad de estos m inerales de dividirse en hojas delgadas. E l grado de elasticidad de dichas hojas no es el m ism o p a ra los d istin to s grupos de m inerales, lo que g u a rd a relación con su com posición quím ica, la cual rep ercu te en los detalles d e la e s tru c tu ra de las m allas cristalinas. E n este problem a cabe d e te n e r se m ás. Veam os la e stru c tu ra cristalina del talco Mg 3[Si4O,0][O H ]2. Como sabem os, la fórm ula de los tetra ed ro s de oxígeno y silicio en todos los m inerales del tipo de la m ica se ex p resa m ed ian te el rad ical [SiaOj]^, con la p artic u la rid ad de que los ex tre m o s activ o s de todos los tetraed ro s (fig. 326) se dirigen h ac ia u n m ism o lado. D os estrato s hexagonales reticulares, cuyos lados ac tiv o s se dirigen el uno hacia el otro, se unen en un p a q u e te plano m ed ian te la cap a de “ b ru c ita ” de M g[OH ] 2 que se s itú a e n tre ellos (fig. 327) y n e u tra liz a la carga n eg a tiv a general de las dos cap as de [Sin05]2 - . L a carg a p o sitiv a de la capa de “ b ru c ita ” se d eb e a q u e al e n tr a r en las e stru c tu ra s pierde u n a p a rte do los hidroxilos (on su s lu g ares se p o n en los iones activos de oxígeno de los ra d ic ales [Si 20 5]). L a form ación de sem ejante p aq u e te plano p o d ría re p re se n ta rse m ed ian te la siguiente ecuación: [Si4O10] - 3M g[0H ], - 4[OH] = Mg 3[Si4OJ0][O H ] 2 (talco). L a ca p a d e “ b ru c ita ” puedo su stitu irse p o r la d e “ h id ra rg ilita ” A l[O H ]3. E n to n ces tendrem os, de m odo a n á lo g o : [Si4O10] + 2Al[OH]3 -4 [ O H ] = Al2[Si4O 10][O H ]2 (pirofilita). 37 -
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T anto en la estructura del talco com o en la que p o se e la pirofiÜta estos paquetes tienen un enlace in te rn o m u y fu e rte , casi totalm ente compensado. E sa es la razón d e que se u n a n e n tr e si por fuerzas residuales m u y débiles de V an der W aals (en los la d o s planos exteriores de los paquetes, los ion es d e o x íg e n o e n cad a tetra ed ro d eS i0 4 están enlazados con dos ion es Si y , p or c o n sig u ie n te, no queda enlace a ctivo de valencia para la a r ticu la ció n firm e de los paquetes entre sí). Así se exp lica la baja d u reza d e l ta lc o y la pirofÚita, su excepcional capacidad para d iv id irse en p la ca s flexibles y , por fin, la ausencia de ela sticid ad en la s m ism a s. En aquellos minerales donde una p arte de lo s io n e s S i4+ so n sustituidos por iones A l3+ (en la m ism a coordinación cu a te rn a r ia ) se observa y a una m odificación sensible de las p ro p ie d a d e s. La sustitución de un ion Si4+ por un ion A l3+, lo m ism o q u e e n los anfiboles, origina el aum ento de la carga n e g a tiv a e n u n a u n id a d en el radical iónico. E llo sign ifica que las p aredes p la n a s e x te r io r e s del paquete se vu elven activ a s. P a ra n eu tra liza r e s t a ca rg a adquirida entran en el espacio com prendido entre lo s p a q u e te s grandes cationes monovalentes K 1+ capaces d e d isp o n er se ú n ic a m ente en grandes “ h u ecos” en fren te a los cen tro s d e lo s a n illo s hexagonales, mejor dicho ditrigonales (según N . B e lo v ), e n lo s estratos de oxígeno y silicio en coord in ación d e se is, y n o d o c e , como se consideraba antes. E l resu ltado es q u e fo rm a n p a q u e te s unidos entre sí con relativa firm eza. D e ahí que la d u r ez a d e e s to s minerales (del tipo de las m icas) se a m u y su p erio r: la s h o ja s delgadas que se desprenden son elá stica s, es d ecir, d e s p u é s d e doblarse pueden volver a la p osición anterior. Si en el radical aniónico Si4O10 d o s io n es S i4+ se s u s t it u y e n por dos iones A l3+, la carga n eg a tiv a en él a u m e n ta r á h a s ta 2.
•Si 578
•hs(M) o 0
o OH
F ig . 327. E structura c r i s ta l in a
del talco (o pirofilita).
E n ta l caso puede com pensarse y a con cationes divalenles, por ejem plo Ca2+, cuyos iones (de m enores dim ensiones) se sitú a n en o tro s lugares, distintos de los que ocupan los iones K . E s ta circunstancia, o sea el aumento de la firmeza del enlace entre los paque tes cam bia aún m ás notablem ente las propiedades d e los m inerales dei tip o de la m ica: au m en ta la dureza, se d ificu lta la fisión, las lám inas que se desprenden son quebradizas, por c u y a ra zó n se dio a este grupo de m inerales el nom bre de m icas frágiles. P a r a los m inerales de la subclase en cuestión rev iste p a rtic u la r in terés el problem a de las sustituciones isom orfas. A dem ás d e las h ab itu ales sustituciones isovalentes de los iones Mg2+ p o r los iones F e 2+, N i2+, etc., así como de los iones Al3+ p o r los iones F e 3+, Cr3+, etc., es m uy com ún el m étodo de su stitu c ió n con iones de d istin ta valencia, pero en can tid ad ta l que so m a n te n g a la carg a to tal. P o r ejem plo, 3Mg2+ pueden su stitu irse p o r 2A13+. Sin em bargo, de hecho sem ejante sustitución debe p ro d u cirse “ a s a lto s ” (Mg12 —Mg9Al2 —Mg6Al4 —MgaAl0 —Alg), au n q u e, en la p ráctica, según los análisis quím icos, estos cam bios a salto s 110 se consigue ad v ertir. Cabe señalar que sem eja n te su stitu c ió n de los iones se produce en las capas de “ b ru c ita -h id ra rg ilita ” do los paq u etes, donde al su stitu irse tres iones Mg2+ p o r dos iones Al3+ q u ed a libre u n lugar. L as propiedades físicas, ex c ep to las ó p ticas y el peso específico, no cam bian con dicho proceso. E s ta clase de m odificaciones en la com posición quím ica do los m inerales p ertenecientes a este grupo es uno de los caracteres importantes en que se b asa su clasificación. E n ciertos m inerales del tipo de la m ica, e n tre los p a q u e te s estratificad o s, que poseen débil enlace residual, se d isponen, com o verem os m ás adelante, los p aq u etes de “ b ru c ita -h id ra rg ilita ” (en las cloritas), a veces capas de m oléculas de H 20 (en las h id ro m iia s y form aciones sem ejantes). Lo m ismo que en to d o s los d e m á s m i nerales h id ratad o s, las m oléculas do H 20 , p o r razo n es c rista lo quím icas, deben disponerse en dichas capas de m odo rig u ro sa m e n te o rientado. 1. GRUPO DEL TALCO-PIROFILITA E s te grupo está representado por dos m inerales do p ro p ie d a des físicas m uy característicos, que son, p o r lo v isto , m iem b ro s term in ales de u n a serie isom orfa especial. Com o y a hemos dicho en la in tro d u cc ió n al g rujió do los m in e rales del tip o de la m ica, las e stru c tu ra s c rista lin a s d e dichos m in e rales son e x tra o rd in aria m e n te afines. L a d ife re n c ia co n siste ú n ic a m en te en que, en la e stru c tu ra del talco , los ca tio n e s M g2+ ocupan to d o s los lugares de coordinación sen a ria e n tre dos capan do [ S i / ) 101 h exagonales reticulares, y en la e s tru c tu ra d e la p iro lilita los cat io nes A l3+ no ocupan m ás que dos te rc e ra s p a r te s do estos lugares.
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E n las variedades (m ás raras) d e c o m p o sic ió n in te r m e d ia (p o r e j e m p lo. en la pirofilita con 30% , a p r o x im a d a m e n te , d e m o lé c u la s d e talco), por lo v isto , se produce u n a p e n e tr a c ió n p e r ió d ic a d e p a q u e te s de m agnesia o alúm ina, seg ú n sea la c o m p o sic ió n g e n e r a l. E n oposición a m uchos otros grup os d e m in e r a le s d e la s u b c la s e en cuestión, la su stitu ció n iso m o rfa d e M g2+ p o r E e 2+ y N í 2+ , a sí com o d e Al3+ por F e 3+Jen la serie ta lc o -p ir o filita se h a r e g is tr a d o , por el m om ento, en lím ites m u y e strech o s. L a a fin id a d d e m u c h a s propiedades físicas de esto s m inerales es ta n g r a n d e q u e la p ir o filita , por sus caracteres ex tern o s, se to m a a m en u d o p o r ta lc o y v ic e v e r s a . TALCO - Mgs[Si4O10][O H ]2 ó 3 M g 0 - 4 S i0 2. H 20 . E s e l v ie jo nom bre árabe del m ineral. Composición quím ica. MgO, 3 1 ,7 % ; S i 0 2, 6 3 ,5 % ; H 20 , 4 ,8 % . U na parte de MgO su ele estar s u s titu id a p or F e O (h a s t a e l 2 — 5 % ). A dem ás, con tien e con b a sta n te fr e c u e n c ia A120 3 (h a s ta 2 % ), a veces pequeñas porciones de N iO (h a sta u n a s c u a n ta s d é c im a s partes del uno por ciento). Cristaliza en el siste m a m on oclín ico. G .e. C'2/c(C,2/I) o G e (C%). a0 = 5,26; ó0 = 9 ,1 0 ; c0 = 18,81; ¡} = 1 0 0 °0 0 '. M u y r a r a s v e c e s se observa en cristales ta b u la res de a sp e c to h e x a g o n a l o r ó m b ic o im posibles d e m edir. A gregad os. Son m u y s in to m á t ic a s la s m a s a s hojosas, escam osas, a m en u d o d en sa s, d e n o m in a d a s e s t e a t it a s o jabón de sastre. Color. V erde pálido (en las m a sa s de g r a n d es h o ja s) o b la n c o con m atices am arillento, p ard u sco o v e r d u sc o , a v e c e s b a s t a n t e intenso. L as hojas d elgad as so n tr a n sp a r e n te s o tr a n s lú c id a s . Brillo vitreo, con reflejo anacarad o. N g = 1 ,5 7 5 — 1 ,5 9 0 v N p = = 1 ,5 3 8 -1 ,5 4 5 . Dureza alrededor de la u n id a d . G raso a l t a c t o . L a s h o ja s so n flexibles, pero no elásticas. C livaje p e r fe c to s e g ú n {0 0 1 }. L a s h o ju e las de clivaje dan u n a fig u ra d e p e r c u sió n d e s e is r a d io s y r e v e la n , a menudo, direcciones d e c liv a je p a ra lela s a la s lín e a s d e p e r c u sió n . E n consecuencia, se rom pe e n fr a g m e n to s h e x a g o n a le s o r ó m b ic o s. Peso específico 2,7 — 2,8. Otras propiedades. M al c o n d u c to r d e e le c tricidad y calor. R efractario. L a p ied ra d e ta lc o n o s e f u n d e h a s ta la tem peratura de 1 3 0 0 —1400°. Caracteres diagnósticos. S e reco n o ce fá c ilm e n te p o r la b a ja dureza, la sensación de grasa qu e d e ja en la m a n o , la c o lo ra c ió n clara y el clivaje perfecto de las v a r ie d a d e s h o jo sa s. S in e m b a rg o , sólo puede distinguirse de la p iro filita , so b re t o d o d e la s m a sa s m icrocristalinas, m ediante reaccion es q u ím ica s. A l soplete se vu elv e blanco, se fis io n a y se fu n d e d ifíc ilm e n te en los bordes, dando un esm alte b la n co . D e sp u é s d e m u y t o s t a d o adq u ire cierta dureza (cerca de 6). In s o lu b le e n lo s á c id o s in c lu s o c a lien tes. Con disolución de n itra to d e c o b a lto d e sp u é s d e to s t a d o se v u e lv e d e color de rosa p álid o (a d ife r e n c ia d e la p ir o filita ).
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O rigen y y a cim ien to s. L as m ás de las veces, el ta lc o se e n c u e n tra com o p ro d u c to d e la m odificación hidrotermal d e ro c as u ltra b á s ic a s rica s en m ag n esia. E n sem ejan tes casos suele a so c ia rse a los g r a nos re sid u a le s d e las espinelas crom íferas y a la s n u e v a s fo rm a c io nes d e ca rb o n ato s de m agnesio (breunerita, m a g n e sita ), a veces d e calcio. Son m u y característicos, com o n u ev a s fo rm a cio n es, los m e ta c rista le s de h e m a tita o m ag n etita, a veces a p a tito . A ju z g a r p o r la p arag én esis de los m inerales, la form ación d e ta lc o a c u e n ta d e los silicatos de m agnesio se produce con a y u d a d e liid ro te rm as que co n tien en dióxido de carbono, con arreglo al e sq u e m a s ig u ie n te : 4(Mg, F e ) 2S i0 4 + H 20 + 3C 0 2 - M g 3[Si4O 10][O H ] 2 olivino talco + 3M gC0 3 + F e20 3 m agnesita h e m a tita L a p resen cia d e h e m a tita acusa el m edio o x id a n te d e ia re a c ción. E n m edio re d u cto r se form an la m a g n e tita y la b re u n e rita , y el pro p io talco contiene cierta c a n tid a d d e FeO . U n ejem plo de ello nos ofrece el y ac im ien to d e p ie d ra d e ta lc o de Shabrovskoe (a 25 km al su r de S verdlovsk), conocido d esd e la te rc e ra d é c a d a del siglo pasado y co n stitu id o a b ase de las serp en tin ita s so m etid as al efecto de h id ro term as ricas en C 0 2 y en re la ción g en ética con intrusiones gran íticas m ás recientes. C om o co n secuencia de dicho efecto surgieron rocas d e la m ás d iv e rsa com posición : d e talco-cloritas, a m enudo con cristales d e tu rm a lin a , a veces d e m ag n etita, y granos de ep id o ta, a p a tito y o tro s m in e ra les; de p iro x en as-g ranates-epidotas, form ados m erced al a flu jo d e a lú m in a a la p a r de com ponentes v o lá tile s; d e ta lc o y c a rb o n a to s con h e m a tita y m a g n e tita ; de talc o -c lo rita -a c tin o lita s, e tc . E l talco m acro lam in ar se e n c u e n tra b ajo la fo rm a de v e ta s y filones que se disponen tran sv ersalm en te a la p ro p a g a c ió n e n tre rocas q ue co n tien en talco. Los y acim ientos de talco g u ard an relació n ta m b ié n con p ro cesos m etasom áticos de contacto. Se fo rm a n e n la fa se h id ro te r m al en la fro n te ra en tre dolom itas y rocas in tru siv a s. E n ta le s casos el talco fo rm a lentes y se distingue p o r su p u re z a y a lta cali d ad . Su form ación se produce, p o r lo visto, co n arreg lo al e sq u e m a sig u ie n te : 3 CaMg[C 0 3]2 + 4 S i0 2 + H 20 - Mg 3[Si4O 10][OH .]2 + 3 C aC 0 3 + 3COa d o lo m ita talco ca lc ita G randes yacim ientos relacionados con ro c as c a rb o n a ta d a s se conocen en la región de M eadow, en el C anadá. L os dep ó sito s Ien tiform es constan de talco hojoso blanco niveo, gris claro y m arró n con m ezcla de carbonatos (calcita y d o lo m ita), tre m o lita y o tro s m inerales. Im p o rtan cia práctica. E l talco tien e m u c h a s aplicaciones en la
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industria. Se emplea principalm ente reducido a polvo y en p a r te en bloques. El polvo fino de talco se usa en la in d u stria del p ap e l, así com o del caucho, para aum entar el volumen del m aterial sin que ca m b ie n sus propiedades útiles. Las variedades superiores, e x e n ta s d e h ie rro, se emplean en perfumería (en la fabricación de polvos, crem as, pastas). En la industria de colorantes se em plea p a r a la fa b ric a c ió n de colorantes refractarios y resistentes a luces in ten sas, así com o para hacer lápices blandos para vidrio, tela y m etal. E n la in d u s tria textil se aprovechan las propiedades de adsorción dei p o lv o d e talco, por cuya razón se emplea p ara el blanqueo del alg o d ó n , p a r a quitar manchas grasas y con otros fines. E n cerám ica, el p o lv o d e talco se usa para la fabricación de aisladores de a lta ten sió n , b a r nices vitreos, vasijas resistentes a los ácidos y los álcalis, tu b o s d e alcantarillado, etc. La piedra de talco, que por lo común contiene o tro s m in era le s (principalmente carbonatos y cloritas), se em plea en lad rillo s, lo sas, etc. Son particularm ente refractarios los talcos que c o n tie n e n mucha magnesita, y se emplean p ara revestim iento d e h o rn o s s i derúrgicos, hogares de locomotoras, etc. E n fin, a p a r tir d e p ie d ra s de talco molidas se puede obtener talco puro m ed ian te el e n r iq u e cimiento p or flotación. PIROFILITA - A yS i 4O10][OH ]2 ó Al20 3 .4 S i0 2 .H 20 . E l n o m bre viene del griego “piros”, fuego, y “filó n ” , h o ja. L a d e n o m in a ción se debe a la capacidad del m ineral p a ra d iv id irse e n d e lg a d a s hojas al soplete. Como especie m ineral fue d escrita p o r vez p rim e ra por R. Guerman (1829) en el yacim iento aurífero d e B e rió z o v k a (Urales). Composición química. A120 3, 28,3% ; S i0 2, 6 6 ,7 % ; H 20 , 5 ,0 % . El contenido de distintos com ponentes v aría en lím ites b a s ta n te amplios. Contiene im purezas: MgO (hasta el 9% y, p ro b a b le m e n te , más), FeO (hasta el 5%), Fe 20 3, cantidades in sig n ifican tes d e C aO , álcalis y óxido de titano. Cristaliza en el sistema monoclínico. G.e. (72 fe (C\h) o Cc(C%)Oq = 5,14; b0 = 8,90; c0 = 18,55; = 99°55'. N o se conocen c rista le s que puedan medirse. Suele encontrarse en ag reg ad o s ta b u la r radiales (fig. 38) o bpijo la form a de roca criptoescam osa d e n o m in a d a agaJmatolito o pagodita. E n griego “ ag alm a” q u iere d e c ir e s ta tua, y “pagoda”, ídolo y tem plo budista. D e d ich a p ie d ra se h a c ía n figurinas de ídolos chinos. Color. Blanco con matiz am arillento o verde p álid o , co n fre c u e n cia sem itransparente. Brillo vitreo, con reflejo a n a c a ra d o e n los agregados laminares. N g - 1,600, N m = 1,588 y N p = 1,552. Dureza alrededor de la unidad. G rasa al ta c to . L a s h o ja s d el gad as son flexibles, pero no elásticas. Clivaje b u en o se g ú n {001}* Peso específico 2 ,6 6 —2,90. 682
Caracteres diagnósticos. Son s in to m á tic o s a m u y b a j a d u re z a , l a co lo ra cio n c la ra y el b rillo a n a c a ra d o o c e n te lle a n te . Im p o s ib le d e d is tin g u irs e d el ta lc o sin re c u rrir a an á lisis q u ím ic o s o a la re a c c ió n con n itr a to d e co b alto . E s m u y p ro b a b le q u e se c o n f u n d a con fre c u e n c ia con el talco . Se conocen casos d e p ro s p e c c ió n d e y a c im ie n to s de p iro filita crey en d o q u e se t r a t a b a d e ta lc o . N o se fu n d e al soplete. Se d iv id e en d e lg a d a s h o ju e la s y se c o n v ie rte e n m asa b la n c a n iv ea. A l to s ta rs e e n t u b o c e r r a d o d e s p re n d e a g u a a a lta s te m p e ra tu ra s y a d q u ie re u n re fle jo p la te a d o . In s o lu b le e n los ácidos. C on d iso lu ció n d e C o [N 0 3]2, d e s p u é s d e to s ta d o , a d q u ie re u n color az u l (p resen cia d e A l). O rigen y y acim ien to s. Se e n c u e n tra e n c ie rto s filo n e s h id ro te r m ales com o m in era l d e b a ja s te m p e r a tu r a s a s o c ia d o a l c u a rz o , a c a rb o n a to s , a la h e m a tita y o tro s m in e ra le s fo rm a d o s c o m o c o n se c u e n c ia d e la descom posición h id ro te rm a l d e ro c a s e r u p ti v a s , h a b itu a lm e n te ácidas. Se e n c u e n tra ta m b ié n en cierto s e sq u isto s m e ta m ó rf ic o s ric o s e n alú m in a s, a veces en m asas m u y co n sid e ra b le s. S e co n o c e a s im is m o en p seu d o m o rfo sis en s u s titu c ió n d e la a n d a lu c ita , el d is te n o , l a m o sc o v ita y o tro s silicato s d e alu m in io y a lu m o s ilic a to s q u e se fo rm a n , p o r lo v isto , con p o s te rio rid a d , e n el p ro c e so d e la a c t i v i d a d h id ro te rm a l. E x c e le n te s ag reg ad o s d e p iro filita e ste la re s (v. fig. 39) y la m in o ra d ia les, d e color v e rd e claro y b rillo a n a c a r a d o se e n c u e n t r a n e n filo n es d e cu arzo e n tre ro c as p iro filític a s - c a r b o n a ta d a s e n l a z o n a c o m p re n d id a e n tre los y a c im ie n to s d e B ere zo vski y P y s h m in s k i e n lo s U ra le s (cerca d e S v erd lo v sk ). A q u í, la p ir o filita se o b s e r v a b a jo la fo rm a d e o rlas e n los m u ro s d e los filo n es, lle n a s d e c u a r z o e n el m edio. Se conoce ta m b ié n en m a sa s m i ero h o jo s a s y c o m p a c ta s -cerca d e la c iu d a d d e M iass (U rales d e l S u r). G ra n d es y a c im ie n to s d e a g a lm a to lita se c o n o c e n e n C h in a . B a jo la fo rm a d e esq u isto s p iro filític o s a b u n d a e n c o n s id e r a b le s m a s a s e n los E s ta d o s d e A rk a n sas, G eorgia, C a ro lin a d e l N o r te ( E E .U U .) . E n el B rasil, cerca d e Ouro P reto (M inas G e ra is) s e h a e n c o n tra d o b a jo la f o r m a d e ag reg ad o s h o jo so s a s o c ia d a a l to p a c io . P o r lo d e m á s, cab e d ec ir que la p iro filita tie n e m u c h a p ro p a g a c ió n . Im p o rta n c ia p rá c tic a . E n caso d e a g lo m e ra c io n e s d e m a s a s c o n tin u a s y co n siderables po see in d u d a b le in te r é s i n d u s tr ia l. M e r ced a su s p ro p ie d a d e s p u e d e e m p le a rs e e n g r a n e s c a la e n la i n d u s tr ia d el p a p e l, d e a rtíc u lo s d e c e rá m ic a , d e la c o n s tru c c ió n (c o m o p ie d ra re fra c ta ria ), e le c tro té c n ic a ( p a r a a is la d o re s ), c a u c h e r a (com o m a te ria l d e relleno) y o tr a s ra m a s . L a s a p lic a c io n e s d e la p iro filita se d esc rib en con m ás d e ta lle s e n la s p á g in a s a n te r io r e s (v. talco ). E n los tiem p o s re m o to s, e n C h in a se e m p le a b a n su s v a ried ad es co m p ac tas, d e n o m in a d a s “ a g a lm a to lita C h in a ” , p a r a f a b ric a r d is tin to s artíc u lo s, e s ta tu ita s , lá p ic e s, e tc . 583
2. C.RIPO DE LAS MICAS Las m icas figuran en tre los m inerales m ás a b u n d a n te s en la n aturaleza. E n m uchos casos son com ponentes im p o r ta n te s d e las rocas. E n to ta l constituyen ap ro x im a d am en te el 3 ,8 % , e n c o n tr á n dose, en lo fu n dam ental, en tre las rocas in tru s iv a s á r id a s y esquistos micáceos cristalinos. L a composición quím ica de los m inerales del g ru p o d e la s m i cas es excepcionalm ente variable. Son m u y fre c u e n te s lo s fe n ó menos de sustitución de unos cationes p o r otro s. D e sd e el p u n t o d e v ista químico, estos m inerales co n stitu y en u n g ru p o e sp e c ia l d e alum osilicatos. Sus composiciones típicas p u e d e n e x p re s a rs e d e la siguiente m anera: # i ? 3"[AlSi 3O 10][OH ]2 o i? ‘i? 2" -[AlSi 3 O 10][O H ]2, donde R ' = K; i?— = Al, a m enudo F e 3+, M n3+, a lg u n a s v e c e s Cr3+, V3+, en ciertos casos T i 4+ ; B ' • = M g , con fre c u e n c ia F e 2+, Mn2+, as í como L i1+*, etc. M uy ra ras veces el io n N a 1+ e n t r a en la composición de las m icas en ca n tid ad es estim ab les, m ie n tra s q u e Ca2+ y B a2+ no suelen observarse en ab so lu to . E l h id ro x ilo p u e d e su stitu irse p o r F (principalm ente en las m icas m a g n é sic a s y litíferas). P o r consiguiente, en las m icas se re g istra n n u m e ro sa s m e z c la s isom orfas, donde, p o r u n a p a rte , M g2+ suele s u s titu irs e p o r F e a+, Al3+ p o r F e 3+, y p o r la o tra p a rte , existen, in d u d a b le m e n te , s u s tituciones isom orfas h etero v alen tes d e M g 2 +(F e 2+) p o r A l 3 (F e 3+), etc. Todas lae especies m inerales del g rupo d e las m icas c ris ta liz a n en el sistem a monoclínico, y las fo rm as d e los c rista le s se a p r o x i m an a las hexagonales. Lae e s tru c tu ra s c rista lin a s so n e s tr a tif i cadas típicas. R ev iste interés p a rtic u la r la c o n d u c ta d e A l e n la s estru ctu ras cristalinas. Según la in te rp re ta c ió n d e la e s tr u c tu r a d e las micas, como verem os m ás ad elan te, este e le m e n to e n tr a , b a jo la form a de grupos de tetra ed ro s de oxígeno y alu m in io , n a d a m á s que parcialm ente en la com posición del an ió n co m p lejo , s u s ti tu y en d o u n a c u a rta p a rte de los tetra e d ro s de ox íg en o y silicio. E l excedente p artic ip a b ajo la fo rm a de cationes y a en c o o rd in a c ió n senaria, su stituyendo los cationes Mg. P o r lo v isto , F e 3+ se p o r t a d e m odo análogo en las micas que contienen m u ch o h ierro . L as propiedades físicas de las m icas, pese a la g ra n d iv e rs id a d de composición quím ica, coinciden en m uchos a sp e c to s d e b id o a que sus estru c tu ras cristalinas son del m ism o tip o . Las condiciones de form ación de las m icas e n la n a tu r a le z a se distin g u en p o r ciertas peculiaridades. E sto s m in e ra le s, como fo rm aciones tem p ran as a p a r tir d ire c ta m e n te d e l m a g m a , n o se e n c u e n tra n en las rocas efusivas d e a lta s te m p e r a tu ra s . E n las * La sustitución del magnesio por el litio se produce con la entrada simultánea de aluminio, según el esquema: OM *+ T •’ + . *1«+ 3Mg -*• Lii¿ + A1j,6 .
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ro c a s e r u p tiv a s in tru s iv a s d e co m p o sició n p r e d o m in a n te a c id a o m e d ia se fo r m a n co m o m in e ra le s m a g m á tic o s ta r d ío s o p o s tm a g m á tic o s , p o r lo v is to b a jo el in flu jo d e a g e n te s v o lá tile s ( g r a n ito s d e m o s c o v ita y g re ise n ). E n c ris ta le s g ra n d e s , la s m ic a s se e n c u e n t r a n e n t r e p e g m a tita s , co n fre c u e n c ia e n y a c im ie n to s h i d r o t e r m a les d e w o lfra m io , m o lib d e n o , e tc ., d e te m p e r a tu r a s a lt a s y m e d ia s . E s t á n m u y p ro p a g a d a s en m u c h a s ro c a s m e ta m ó rf ic a s , e n p a r t ic u la r e n tr e e s q u isto s c ris ta lin o s (gneis, e s q u is to s m ic á c e o s , e tc .) . E n c o n s o n a n c ia co n las p a r tic u la r id a d e s d e l a c o m p o s ic ió n q u ím ic a , la s m ic a s se d iv id e n e n lo s s u b g ru p o s s i g u i e n t e s : 1 ) s u b g ru p o d e la b io tita (de m icas fe rro s a s m a g n é s i c a s ) ; 2 ) s u b g ru p o d e la m o sc o v ita (de m ic a s a lu m ín ic a s ) ; 3) s u b g ru p o d e la le p id o lita (de m icas litífe ra s ).
SUBGRUPO DE LA BIOTITA P e r te n e c e n a e s te s u b g ru p o la s m ic a s m a g n é s ic a s y f e r r o s a s : flo g o p ita y b io tita .
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FLO G O PIT A - K M g 3[Si3 Al 0 10][ F , 0 H ] 2 o K 2 O 6 M g 0 - A l 2 0 36 S i0 2- 2 H zO (al c a m b ia r F p o r O H ). E l n o m b re p r o c e d e d e l g rie g o “ flo g o p o s ” , s e m e ja n te al fu e g o (p o r el color). C om posición q u ím ic a , (en % ): K 20 , 7,0 — 1 0 ,3 ; M g O , 2 1 ,4 — 2 9 ,4 ; A12 0 3, 1 0 ,8 — 17 (según la fó r m u la d e b e s e r 1 2 , 2 ) ; S i 0 2, 3 8 ,7 — 45 (seg ú n la fó r m u la d e b e s e r 4 3 ,2 ); H 2 0 , 0 , 3 —5 ,4 ; F , h a s t a 6 . L a s im p u re z a s m á s co m u n e s s o n : F e O ( h a s ta el 9 % ) ; B a O , h a s t a el 2 ,5 % (b a rio flo g o p ita ); N a 20 ( h a s ta el 2 % ), a s í c o m o F e 2 0 3, a v e ces M nO , C aO , C r 20 3, N iO , e tc . C ristaliz a e n el s iste m a m o n o c lín ic o ; c. s. m o n o c lín ic o - p r is m á tic a L 2P G . G. e .C /2 c (C jh). a0 = 5,32 ; b0 = 9 ,2 1 ; c 0 = 2 0 , 4 8 ^ = 1 0 0 ° 1 2 '. E s tr u c tu r a c ris ta lin a d e la s m icas, co m o h e m o s s e ñ a la d o y a , se d is tin g u e p o r el h ec h o d e q u e e n las c a p a s d e t e t r a e d r o s d e o x íg e n o y silicio e n tr a n te tra e d ro s d e o x íg en o y a lu m in io ( g u a r d a n d o l a r e lació n A l:S i = 1 :3 ). L a co n se c u e n c ia d e ello es q u e e n t r e lo s p a q u e te s d e tr e s c a p a s, con fó rm u la M g 3[Si 3A lO 10] [ F ,O H ] 2, s u r g e u n a c a rg a n e g a tiv a re sid u a l, la c u a l se c o m p e n s a c o n el c a t i ó n m o n o v a le n te K 1+ (v. m ás a d e la n te la fig. 334-A ). A d if e r e n c ia d e la s d e m á s m icas, e n la flo g o p ita , d e n tr o d e los p a q u e te s e s t r a ti f ic a d o s , e n tr e d o s c a p a s d e oxígeno, silicio y a lu m in io , e n t o d o s lo s lu g a r e s d e c o o rd in a c ió n s e n a ria se d is p o n e n io n e s M g. A s p e c to do lo s c r i s t a les. T a b u la r (p se u d o h e x a g o n a l), d e p r is m a s c o r to s , a v e c e s d e p i rá m id e s tru n c a d a s . L o s c rista le s s o n d e d e s a r r o llo to s c o (fig . 328) co n e s tría s p a ra le la s a c u s a d a s e n la s c a ra s l a te r a le s . P o r la s f o r m a s n o se d is tin g u e n d e los c ris ta le s d e b io tita . L a s m a c la s s o n f r e c u e n te s, fo rm á n d o s e con a rre g lo a d is tin ta s le y e s. L a s m á s c o m u n e s s o n las q u e tie n e n el eje d e m a c la e n el p la n o d e u n ió n (0 0 1 ) y p e r p e n d i585
Fig. 328. Cristal grande de flogopita. Yacimiento de Sliudianka.
cular al eje c y a la arista (001): (110) (fig. 329); el p la n o d e m acle amiento es, por consiguiente, perpendicular al p lan o (0 0 1 ) y p a ra le lo a la cara M {110}. Es la llam ada ley del pla n o de m acla d e l a m ica. Siguiendo a la misma ley se form an las m aclas cíclicas co n p in a c o id e común {0 0 1 }. E n sem ejantes m aclas, los in d iv id u o s se in te rp e n e tran m utuam ente (fig. 330). Suele o b serv arse en ellas u n a e s tr u c tu ra plumosa respecto a las líneas de m acla, d e b id o a q u e p e r p e n dicularm ente a la arista ( 1 1 0 ) : (0 0 1 ) se disp o n en d elg ad o s p lieg u es rectilíneos o estrías toscam ente m anifiestas. L a o tra , q u e n o es p r o pia de las micas, se denom ina ley d e las c lo rita s ; a q u í el p la n o d e macleamiento, que coincide con el de unión, es el (0 0 1 ). L o s a g r e gados son hojos-laminares y escamosos. Color. Pardo am arillento o p ard o rojizo c laro s; co n m en o s frecuencia, incolora, plateada, a veces con m atiz v e r d u s c o ; e n las láminas gruesas, pardo oscuro. Brillo v itreo , a n a c a ra d o e n lo s p la nos de clivaje. N g = N m = 1,565—1,606 y N p = 1 , 5 3 5 — 1,562. Dureza 2 —3. Las hojas delgadas son elásticas. Clivaje p e rfe c to según {0 0 1 }; clivaje im perfecto se o bserva seg ú n {1 1 0 } y {0 1 0 }, que son superficies de deslizamiento. E stos planos se re v e la n c la r a m e n te en la llam ada figura de percusión, la cual ap a re c e e n to d a s la s m i cas en el plano de clivaje (0 0 1 ), cuando se d a u n golpe d e m a rtillo a una aguja colocada con la p u n ta em b o tad a so b re d ic h o p la n o . E n consecuencia parten del punto de percu sió n s is te m a s d e tr e s líneas que se intersecan, asem ejándose á u n a e s tre lla d e sies r a dios (fig. 331). Dos radios son casi ex a c ta m e n te p a ra le lo s a la s a ris tas del prism a {1 1 0 }, m ientras que la te rc e ra lín ea, la m á s la rg a , es paralela al plano de sim etría. Si u n a p laca g ru e sa c o lo c a d a so b re alg u n a cosa blanda no se prim e con u n a ag u ja, sin o c o n u n a e sfe ra o con un extrem o esférico de u n a v arilla cilindrica, se fo r m a l a fig u r a de presión, es decir la estrella de seis radios p e rp e n d ic u la re s a las aristas (fig. 331). Sus direcciones sup o n en to rsió n d e 30° re s p e c to a Ja figura de percusión. Am bas figuras son c a ra c te rís tic a s e n los minerales del tipo de la mica. Peso específico 2,70 — 2,85. O tra s 586
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F ig . 329. M acla con a rre g lo a la ley d e m a c la de la m ica.
F ig . 330. M acla cíclica d e in te rp e n e tra c ió n con arreg lo a la ley d e m a c la d e la m ic a .
F ig . 331. F i g u r a d e p e rc u s ió n (a) y f i g u r a d e p re s ió n (b) e n el p la n o d e c liv a je d e la m ic a .
propiedades. P o se e u n a resisten cia ó h m ic a e s p e c ífic a m u y e le v a d a y b u en as prop ied ad es de a isla n te eléctrico . Caracteres diagnósticos. L as v a ried a d es cla ra s de f lo g o p it a n o s e d istin g u e n por sus caracteres e x te r n o s d e la m o s c o v ita , p e r o la s c o n sta n te s ó p tica s son d is t in t a s : la flo g o p ita , lo m ism o q u e la s d e m á s m icas oscuras ferrom agnésicas, es u n ia x ia l ó p t ic a m e n t e , m ie n tra s que la m o sc o v ita es e v id e n te m e n te b ia x ia l y p o s e e u n g r a n á n g u lo de ejes ó p ticos. Se d iferen cia d e la b io t ita p o r su c o lo r a c ió n m ás clara. A l so p le te se fu n d e con m u ch a d ific u lta d (la t e m p e r a t u r a d e f u sión es 1330°). Se d esco m p o n e en los á c id o s, so b re to d o e n H 2S 0 4. Origen y y a cim ien to s. Se en c u e n tr a co n b a s ta n te f r e c u e n c ia e n form a cio n es m eiasom áticas de co rd a d o y e n filo n e s p e g m a tític o s q u e co rta n calizas d o lo m itiza d a s u o tr a s ro ca s m a g n é sic a s p o b r e s e n sílice e hierro (serp en tin ita s). L o s c o n c o m ita n te s t íp ic o s d e l a f l o g o p ita so n el d ióp sid o, la fo rsterita , la e sp in e la , la d o lo m it a , la c a l cita , los feld esp a to s, la s e sc a p o lita s, etc. A b u n d a ta m b ié n e n rocas m e ta m ó r fic a s (e s q u is to s c r is t a lin o s ) , por lo com ú n a sociad a a m in erales r e la tiv a m e n te p o b r e s e n h ie r r o . S e con fu n d e fá c ilm e n te con la m o s c o v ita si n o se m id e n la s c o n s t a n te s óp tica s en las m icroseccion es tr a n sp a r e n te s. E n tr e los y a c im ie n to s m ás im p o r ta n te s fig u r a n lo s d e S liu d ia n k a (cerca del lago B aik a l, e sta c ió n fe r r o v ia r ia d e S liu d ia n k a ). E n relación p a ra g en ética con in tr u sio n e s g r a n ític a s , e n u n c o m p le jo co n ju n to d e esq u isto s crista lin o s, g n e is y m á r m o le s, s e h a n c o n s titu id o aq u í num erosos filo n es p e g m a tític o s y fo r m a c io n e s m e t a s o m á tica s seca n tes. L o s cuerp os m in e r a le s q u e c o n t ie n e n f lo g o p it a ob ed ecen , com o regla gen eral, a g n eis p ir o x e n o a n fib ó lic o s y s u e le n en con trarse en grupos. L a e str u c tu r a d e d ic h o s filo n e s e s b a s t a n t e com pleja. E n rocas latera les (sin d e p e n d e r d e s u c o m p o s ic ió n ) se desarrollan fo rm acion es d io p s id o flo g o p ític a s. L a f lo g o p it a m a crocristalina su ele asociarse a l d ió p sid o , la s e s c a p o lit a s , la c a lc it a , e l a p a tito , etc. L os cristales su e le n ser d e la fo r m a d e u n b a r ril, c o n frecu en cia p u n tia gu d o s, lleg a n d o a te n e r h a s t a 1,5 in d e lo n g it u d . S eg ú n el color se d istin g u en las s ig u ie n te s v a r ie d a d e s d e c r is ta le s 587
de flo g o p ita : 1) incolora o con m atiz am arillen to; 2) b la n c a p la te a da. principalm ente entre calizas; 3) ám bar, en tre g n eis a p litifo rm es: 4) guinda o rojo ám bar; 5) marrón oscura, a v ec es con reflejo áureo; 6) verde oscura y 7) casi negra, entre gn eis de p ir o x e n a s, homblendas y biotitas. En el proceso de m eteorización , la s flo g o pitas ferrosas se vuelven más claras y adquieren u n a co lo ra ció n azul celeste. Con frecuencia se observan entre los cristales d e flo g o pita inclusiones de calcita, escapolita y diópsido, y al m ic ro sco p io se registra el rutilo bajo la form a de delgadas agu jas (sa g e n ita ), etc. Análogos yacim ientos de flogop ita se con ocen en la z o n a d e AJdan (Siberia Oriental). Aproximadamente en análogas con diciones se h a lla n lo s y a c i mientos de la provincia de Ontario (Canadá) en fo rm a d e v e t a s y nidos irregulares. La flogop ita se encu entra a so cia d a a la c a lc ita , el diópsido y el apatito en las m ás d istin ta s correlacion es c u a n ti tativas. Los cristales llegan a tener 2 m de d iám etro. L a co lo ra ció n ambarina es la m ás com ún. D e id én tico tip o so n lo s y a c im ie n to s de las islas de M adagascar y C eylán, de la I n d ia , y o tr o s lu g a re s. Importancia práctica. Sólo la tienen las grandes a g lo m e r a c io n e s macrocristalinas. E n cuanto a las aplicaciones v é a se m o s c o v ita . BIOTITA - K(M g, F e)3[Si3AlO 10][O H , F]¡¡ o K 20 .6 ( M g , F e ) 0 . Al20 3-6 S i0 2, 2H 20 . E s un m ineral m u y p rop agad o en la n a tu r a le z a . Composición química. Los análisis de los m in erales d e n o m in a dos biotitas han acusado las sigu ientes o scila cio n es d e c o m p o sic ió n (en %): K 20 , 6 ,1 8 - 1 1 ,4 3 ; MgO, 0 , 2 8 - 2 8 ,3 4 ; F eO , 2 , 7 4 - 2 7 , 6 0 ; Fe2Oj, 0 ,1 3 - 2 0 ,6 5 ; A120 3, 9 ,4 3 - 3 1 ,6 9 ; S i 0 2, 3 2 ,8 3 - 4 4 ,9 4 ; H 20 , 0,8 9 —4,64; F, 0 —4,23. Im purezas: T iO z, N a 20 , a sí c o m o V 20 3, Li20 , MnO, BaO, SrO, Cs20 , etc. Cristaliza en el sistem a m on oclín ico; c. s. m o n o c lín ic o -p r ism á tica L ZPC . G.e. C 2/c (C&). a? = 5,30; ó0 = 9 ,2 1 ; c0 = 2 0 ,3 2 ; ¡i = 99°18'. Aspecto de los cristales. T abular, p se u d o h e x a g o n a l, con frecuencia columnar, piram idal (fig. 332). L o s c r ista les g ra n d e s poseen, a veces, una estructura zonal. Las m aclas o b e d e c e n , p o r lo común, a la ley del plano de las m icas. Agregados. S e e n c u e n tr a en masas continuas lam inares-granulares o e sc a m o sa s-g ra n u la re s. Lae drusas de cristales son relativam en te raras. Color. Negro, pardo, a veces de m atices n aranja, ro jizo , v e r d u sc o , etc. Opaca o translúcida. Brillo vitreo, con reflejo a n a ca r a d o e n lo s p ian os de clivaje. N g = N m = 1 ,6 0 —1,66 y N p = 1,56 — 1,60. D ureza 2 - 3 . Las hojuelas delgadas son e lá stic a s. C livaje p e r fe c to según {001} e im perfecto segú n {110} y {010}. P e so e sp e c ífic o 3 ,0 2 - 3 , 1 2 . Caracteres diagnósticos. D e m odo m acro scó p ico se id e n t ific a p o r el c o lo r n eg ro y los caracteres extern os. A l m icro sco p io s e r e c o n o c e con fa c ilid a d p o r la d en sa coloración y el p le o cr o ísm o p r o n u n ciado.
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F ig . 332. C ristales d e b io tita .
A l so p lete se fu n d e con d ific u lta d , d a n d o u n v id r io g r is o n e g r o . S e d eja atacar p oco por H Cl, pero se d e s c o m p o n e t o t a lm e n t e e n H 2S 0 4 co n cen trad o, d an d o un p r e c ip ita d o b la n c o d e sílic e e s q u e lé tica . O rigen y y a cim ien to s. C om o m in eral c o n s t it u t iv o d e la s r o c a s , la b io tita se en cu en tra bajo la fo rm a d e im p r e g n a c ió n e n m u c h a s r o cas m agm áticas. E n grand es cristales, la b io tita se o b s e r v a e n filo n e s p e g m a t í t i cos. Se en cu en tra a sim ism o a so c ia d a a la m o s c o v ita , c o n la q u e f o r m a, a veces, con crecion es p a ra lela s o z o n a le s, p a s a n d o lo s p la n o s de clivaje a tra v és de los in d iv id u o s sin in te r r u p c ió n . C o m o im p r e g nación se registra a m en u d o en la s lla m a d a s p ie d r a s c ó r n e a s d e contacto, que se form an b a jo el 'efecto d e m a g m a s g r a n ít ic o s s o b r e rocas de com p osición no ca rb o n a ta d a . E n filo n es de m enas d e origen h id r o te r m a l, la b io t it a e s e x t r e m a m en te rara, y cuando se reg istra no su e le ser m á s q u e e n e s t a d o sem id estruid o. A b u n d a m ucho en ciertas rocas m e ta m ó r fic a s : e s q u is t o s c r is talin o s, en particular, gneis. E n el proceso de in te n sa m e te o r iza c ió n q u ím ic a s e d e s c o m p o n e . L os á lcalis se elim inan, el hierro d iv a le n te s e t r a n s fo r m a e n t r i v a len te. A l m ism o tiem p o se p rod u ce, p or lo v is t o , la h id r a t a c ió n (la transform ación en h id ro b io tita ). E l m in e r a l p ie r d e su b r illo , s u e la s ticid a d , se v u e lv e friable. E n la fa se te r m in a l d e la d e s c o m p o s ic ió n quím ica se form an h id róxid os d e hierro y u n a s u s t a n c ia a r c illo s a . E n casos de erosión rápid a, la b io t it a — m in e r a l q u ím ic a m e n t e esta b le — so p asa a los a lu v io n es, se fis io n a f á c ilm e n t e , s e d e s m enuza y se d ep o sita con el lim o en la s a g u a s e s t a n c a d a s , d o n d e s e so m ete con el t ie n d o a ciertas m o d ific a c io n e s y a d q u ie r e u n in t e n s o m atiz áureo. E sto s granos b r illa n te s y a m a r illo s s e a d v ie r t e n c o n facilid a d d u ran te el la v a d o ; co m o m a te r ia l m á s lig e r o , s e d e p o s it a n 589
en la superficie del poso lavado. E n el lenguaje p o p u la r se d e n o m i nan 'o ro de g a to ”. Se h a establecido tam bién que en las actu ales se d im e n ta c io n e s m arinas, loe granos de b io tita están som etidos al p roceso de h alm irolisis, es decir a la “ m eteorización” subm arina, tra n sfo rm á n d o se gradualm ente en glauconita, o sea hidrosilicato de p o ta sio e hierro trivalente (de color verde). E n tre las especies minerales de m icas, la b io lita es la se g u n d a , despues de la moscovita, por su propagación en la n a tu r a le z a D e los numerosos yacim ientos no m encionarem os m ás que u n os c u a n tos, pegmatíticos, en p arte y a conocidos. E n los m ontes de lim e n la biotita, como m ineral secundario, está p ro p a g a d a m u ch o, a u n q u e de modo irregular, en todos los tipos de filones p e g m atítico s en p la cas grandes (hasta 0,5 m de diám etro), cristales y ag reg ad o s d e pequeñas placas asociada a feldespatos de p o tasio y sodio, a la n e fe lina, a veces al topacio, la m agnetita, la ilm e n ita y o tro s m in era le s. E n Borschovochni kriazh se registra en las p e g m a tita s d e la s in mediaciones de la aldea de Savvateeva, en la z o n a del río S liu d ia n lc a y en otros lugares. Enorm es cristales ta b u lares se h a n o b se rv a d o en pegm atitas d e Groenlandia y E scan din avia (en E v jo se se e n c o n tró u na placa de b io tita de 7 m 2). Carece de im portancia práctica. Los artesanos de los U ra les u sa n los granos brillantes p ara la fabricación de ju g u etes y a rtíc u lo s d e adorno de piedras de color.
SU BG RUPO D E LA. MOSCOVITA
Aquí figuran las micas de alum inio, p rincipalm ente la m o sco v i ta, muy abundante en la naturaleza, y la p arag o n ita, m in era l ra ro . E n comparación con los m inerales del subgrupo d e la b io tita a q u í 3(Mg, Fe)i+ son sustituidos por 2A13+, es decir, a n á lo g a m e n te a lo visto en el grupo del talco y la pirofilita. MOSCOVITA - KAl 2[A\Si3 0 10][0 H ] 2 o K 20 .3A 1 20 3 .6 S í0 2•2H 20 . En tiempos pasados, enormes losas de m oscovita se e x p o r taban al Occidente a través de Moscú bajo el nom bre de “ v id rio d e Moscú”. Composición química. K 20 , 11,8% ; A120 3, 38,5% ; S i0 2, 4 5 ,2 % ; H 20 , 4,5%. L a m ica cromífera (hasta unos cuantos p o rc ie n to d e Cr 2Oa) de color verde vivo se denom ina fuchsita. Cristaliza en el sistem a m onoclínico; c. s. m onoclínico-prism ática L ZP C . G.e. C ilc iC ty . a0 = 5,18; b0 = 9,02; c0 = 20,04; p = 95°30'. (L a e stru c tu ra cristalina está representada en la fig. 334-A .) A specto de los cristales. T abular o lam inar corriente d e sección p seu d o h ex a g o n a l o rom boidea. A veces se observan in d iv id u o s d e a s pecto coium nar-piram idal. Las caras laterales suelen e s ta r m u y 590
e s tria d a s e n d ireccio n es h o rizo n ta le s. Son fre c u e n te s las m a c la s q u e o b ed e cen a la ley d e p la n o de la m ica (v. fig. 329), so n ra ra s las q u e sig u en la ley d e la clo rita. A gregados. L a m o sc o v ita p u e d e e n c o n tra r s e ta m b ié n en m asas c o n tin u a s h o jo so -g ra n u la re s o e sc a m o sa s. A v eces se o b s e rv a n m asas arriñonada-s con c liv a je esférico c o n c é n tric o . L a s m a sa s c rip to e sc a m o sa s con brillo d e sed a , a v eces d ifíc il m e n te id e n tific a b le s al m icroscopio, se d e n o m in a n sericita. Color. E n las d elg ad a s h o jas de c liv a je es in c o lo ra , p e ro a m e n u d o con m a tiz a m a rille n to , grisáceo, v erd u sco y , d e t a r d e e n ta r d e , ro jizo . L a fu c h s ita es v e rd e v iv a. Brillo v itre o a n a c a r a d o y p l a t e a d o en los p la n o s d e cliv aje. N g = 1 ,5 8 8 — 1,615. N m = 1 ,5 8 2 — 1,611 v N p = 1 ,5 5 2 — 1,572. Dureza 2 — 3. L a s h o ju e la s d e m o sc o v ita , lo m ism o q u e to d o s los m in e ra le s d el g ru p o d e las m icas, son e lá stic a s y fle x ib le s ; se co n o cen v a rie d a d e s d e tra n s ic ió n h a c ia las m icas frá g ile s y v ic e v ersa, afin e s a las del tip o d el ta lc o . C livaje p e rfe c to s e g ú n {001}, im p e rfe c to seg ú n {1 1 0 } y ( 0 1 0 ), q u e so n la s su p e rfic ie s d e d e s liz a m ie n to . Peso específico 2,76 — 3,10. Otras propiedades. L a m o s c o v ita es u n m ag n ífico m a te ria l a is la n te p a r a c o rrie n te s d e te n s ió n h a b i t u a l y po see u n a re siste n c ia b a s ta n te e le v a d a a l a p e ifo ra c ió n . Caracteres diagnósticos. L a m o s c o v ita se id e n tific a c o n fa c ili d a d p o r su s c a ra c te re s e x te r n o s : la c la ra co lo ració n , el b rillo a n a ca ra d o o p la te a d o , el cliv aje p e rfe c to y la fa c ilid a d co n q u e se d i v id e en h o ju elas d elg ad a s y e lástica s. Se d is tin g u e d e la flo g o p ita p o r las c o n sta n te s ó p ticas, p rin c ip a lm e n te p o r el á n g u lo d e lo s e je s ó p tico s (m u y p eq u e ñ o en la flo g o p ita). A l so p lete se fu n d e n d ifícilm en te las h o ja s d e lg a d a s, d a n d o u n e sm a lte b lan co opaco. N o se d esco m p o n e e n los ác id o s. N o d e s p re n d e a g u a a te m p e r a tu ra s in ferio res a 850°. O rigen y y acim ientos. L a m o sc o v ita e s tá m u y p r o p a g a d a . Com o m in era l c o n s titu tiv o e n tr a e n la co m p o sició n d e c ie r ta s r o cas in tru siva s, en p a rtic u la r g ra n ito s y, so b re to d o , greisen, es d e cir, sus v a rie d a d e s m o d ificad a s p o r v ía p n e u m a to lític a , a s o c ia d a al to p acio , la m ica litífe ra, el cuarzo, a v eces la w o lfr a m ita , la c a site rita , la m o lib d e n ita , e tc. L a m o sc o v ita se f o r m a e n ta le s c a sos p rin c ip a lm e n te a c u e n ta d e los fe ld e sp a to s p o tá s ic o s (o r to c ia s a y m icroclino). L a m o sco v ita se e n c u e n tra con r e la tiv a fre c u e n c ia e n filo n e s pegm atíticos g ra n ítico s b ajo la fo rm a d e g ra n d e s c ris ta le s d e in te r é s in d u s tria l. E n sem eja n te s filones, sobre to d o e n las p a r te s c e n tra le s , la m o sco v ita suele fo rm a r nidos d e 1 a 2 m d e d iá m e tro , p e ro , p o r lo com ún, se h a lla dispei'sa en g ra n d es c ris ta le s e n to d a la m a s a de p e g m a tito s o a lo largo d e d e te rm in a d a s zo n a s. Se re g istra n , a veces, com o m in ú scu las in c lu sio n e s e n los c ris tales de m o sco v ita el circón, el ru tilo b ajo la f o r m a d e re d sa g e n ítica, el a p a tito , la espinela, los g ra n a te s, la tu r m a lin a , el c u a rz o , la m a g n e tita , etc. E n las in v estigaciones d e ta lla d a s p u e d e n o b s e rv a r591
V
se ciertas reg u larid ad es en la o rie n ta c ió n d e d ic h a s in c lu s io n e s e n co n so n an cia con las p ecu liarid ad es e s tru c tu r a le s d e lo s m in e ra les. La m oscovita es ra ra en los y ac im ien to s m e ta s o m á tic o s d e c o n tacto . Se conocen casos de form ación d e la m o s c o v ita m ic ro g ra n u la r en areniscas, en la zo n a de su c o n ta c to co n g r a n ito s y o tr a s rocas ácidas eru ptivas. E n los yacim ientos hidrotermales d e m en as e s tá n m u y d e s a rrollados en las rocas m odificadas p o r v ía h id ro te rm a l los p ro c e so s de 8ericitización, es decir, d e fo rm ación d e la s e ric ita , v a r ie d a d criptocristalina de m ica rica en agua. E n las rocas metamórficas, la m o sco v ita y la s e r ic ita e s t á n m u y propagadas. Se conocen m acizos en tero s d e e s q u is to s c r is ta lin o s micáceos, esquistos arcillosos sericitíferos (filitas) y c u a r c ita s con moscovita. E n sem ejantes rocas no suele h a b e r fe ld e s p a to s . En los procesos de m eteorización, la m o sc o v ita a c u s a r e la tiv a estabilidad quím ica y pasa con frecu en cia a los a lu v io n e s. D a d a su capacidad p a ra dividirse en p equeñas h o ju elas y m e rc e d a su b a jo peso específico, se acum ula en fo rm a d e p e q u e ñ o s g ra n o s b r illa n tes en las sedim entaciones lim osas y arcillas e s tr a tif ic a d a s q u e se form an en el fondo de las aguas d e m o v im ien to le n to . En las condiciones de in te n sa m eteo rizació n q u ím ic a , la m o sc o v ita puede transform arse en hidrom icas m ás ricas e n a g u a : h id ro moscovitas, y al pasar a disoluciones de álcalis, en c a o lin ita . De los num erosos yacim ientos de m o sco v ita no m e n c io n a re m o s más que los de m ayor interés, pro p ag ad o s e n tre p e g m a tita s . E n el N oroeste de la p a rte eu ro p ea de la U R S S se b e n e fic ia b a desde an tañ o la mica. Los yacim ientos se co nocían d e sd e el siglo XV. Los yacim ientos pegm atíticos de m ica se h a lla n e n t r e g ra n i tos, gneis, esquistos micáceos y o tra s rocas m e ta m ó rfic a s. L a m o s covita se asocia a los feldespatos, al cuarzo, en m e n o r m e d id a a la turm alina, al ap a tito y otros m inerales. Abundan los yacim ientos de m ica en la z o n a d e M a m a (S ib eria Oriental). L a am plia faja de m ica de los esq u isto s m e ta m ó rfic o s está lim itada por granitos desde el N oroeste y el S u d e ste . L o s cris tales de m oscovita (a veces h a sta de 50 cm) con m a tiz ro jiz o o amarillo verdusco se observan en paragénesis con á c id a s p lagioclasas, microelino, cuarzo, bio tita, en ciertos casos con tu r m a lin a negra, apatito, granate, etc. L a m ica es tra n s p a re n te , se d iv id e fácilm ente en delgadas hojas con superficie p la n a y lisa. Los principales yacim ientos ex tra n jero s d e m o sc o v ita e n tre p eg m atitas se hallan en la In d ia (zonas d e B e n g a la y M ad rás), donde se encuentran cristales de 3 a 5 m 2 y m á s ; e n E E .U U . (C arolina del N orte, M aryland, etc.); en el B ra sil, el C anadá y otroB países. Im p o rta n cia práctica. L a propiedad p rá c tic a m ás im p o r ta n te d e la m o sco v ita , lo mismo que de la flogopita, co n siste en s e r u n 592
m agnífico aislan te eléctrico. E n la in d u stria , la m ica se e m p le a e n hojas, en polvo y en d istin ta s clases de a rtíc u lo s fa b ric a d o s. L a m ica hojosa de m ás v alo r tien e aplicaciones e n la i n d u s t r i a eléctrica, p rin cip a lm en te : en la fab ricació n d e a isla d o re s, c o n d e n sad o res, re o sta to s, teléfonos, m agneto, lá m p a ra s e lé c tric a s , h o rn o s d e p etró leo , gafas d e m ica, etc. Según sea n las d im e n sio n e s d e la s lám in as, el g rad o d e su tra n sp a re n c ia y la u n ifo rm id a d d e la c o lo ra ción, se d istin g u e n v a ria s clases de m ica hojosa. Polvo de m ica (scrap), que se o b tien e m e d ia n te la m o lie n d a d e los desechos del co rte de ho jas de m ica, se e m p le a e n la fa b ric a c ió n d e m ateriales refrac tario s (cartón asfaltad o ), p a p e l d e e m p a p e la r el in te rio r d e las h ab itacio n es, c a rtó n d e m ica, p in tu r a s r e f r a c ta r ia s , p in tu ra s de b rocado, artículos de cerám ica, lla n ta s d e a u to m ó v ile s , explosivos (como ad sorbente), lu b rica n te s, etc. A rtículos de mica, p rin cip a lm en te m ic a n ita , e m p le a d a co m o su ced án eo de la h o ja de m ica: ju n ta s a isla n te s en c ie rto s a p a r a t o s eléctricos como, p o r ejem plo, en las cafeteras, c a zu elas, p la n c h a s eléctricas, etc. L a m ic a n ita se hace de fra g m e n to s p e q u e ñ o s d e m ica colados con gom a laca y som etidos luego a g ra n c o m p re s ió n . S U B G R U P O D E L A L E P ID O L IT A
E n tre las m icas de este su b g ru p o se d e s ta c a n d o s e sp e c ie s m i nerales p rin c ip a le s: la lep id o lita y la z in n w a ld ita . LEPIDOLITA - K L iltSAl1,5[Si3A 1 0 10][F ,O H ]2. A q u í, e n c o m p aració n c o n la fó rm u la de la b io tita , los io n es d e m a g n e s io se h a n s u s titu id o p o r los d e alum inio con arreglo a l e s q u e m a : 3 M g2+ — — Li'jt; -f- A lj^. E n griego “le p id o s” es el caso g e n itiv o d e l a p a l a b ra “lep is” , escam a. S in ó n im o : litio n ita . E s u n a d e la s m ic a s r a r a s . Com posición quím ica. In c o n s ta n te . E n % : K 2 0 , 4 ,8 2 — 1 3 ,8 5 ; L izO, 1 ,2 3 - 5 ,9 0 ; A120 3, 1 1 ,3 3 -2 8 ,8 0 ; S i0 2, 4 6 , 9 0 - 6 0 ,0 6 ; H 2 0 , 0,6 5 —3,15; F , 1,36 —8,71. C ontiene im p u re z a s : M gO ( h a s ta u n o s cu a n to s p o r ciento), FeO , MnO, CaO, Ñ a 20 , Cs 2 0 , R b zO (a v e c e s h a s ta el 3,73% ), etc. C ristaliza en el sistem a m onoclínico; c. s. m o n o c lín ic o -p ris m á tic a L 2PC . G.e. C2/c(C'f/l). a0 = 5,20; b0 = 8 ,9 5 ; c0 = 2 0 , 1 2 ; P — 100°48'. Aspecto do los cristales. L a m in a r, p s e u d o h e x a g o n a l. No se conocen cristales bien d e sa rro lla d o s .'L a s m a c la s se f o r m a n seg ú n la ley d e la m ica. A gregados. H o j o so -la m in a re s o d e e s c a m as delgadas. R a ra s veces se o b serv an d ru s a s d e c ris ta le s . Color. B lanco, a u n q u e con m ás fre c u e n c ia su ele s e r de c o lo r de rosa, v io leta pálido, a veces rojo d e m e lo c o tó n (p re s e n c ia d e m a n ganeso). Brillo v itreo, an a carad o o p la te a d o e n los p la n o s d e cli vaje. N g = N m = 1,55 y N p = 1,53. D ureza 2 - 3 . L as hojas son flex ib les y e lá s tic a s . C livaje p e r fecto según {001} e im perfecto según {110} y {010}. P eso esp ecífico 2,8 —2,9. 38 -
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C aracteres diagnósticos. Suele id en tificarse p o r los m a tic e s ro s a o violeta. Se distin g ue de la m o scovita p o r su s ín d ices d e re fra c c ió n algo inferiores, p o r la c o n d u c ta al so p lete y p o r la p re s e n c ia d e li tio. el cual se ad v ierte con facilid ad m e d ia n te el a n á lisis e s p e c tra l. Al soplete se funde con facilidad, d a n d o u n e s m a lte b la n c o . D a a la llam a un color rojo. Sólo se descom pone e n los á c id o s d e s p u é s de ser fundida. Origen y yacim ientos. Se e n c u e n tra en g ra n ito s m o d ific a d o s (greisen) y ciertas pegm atitas, a veces en filones h id ro te rm a le s d e altas tem peraturas. Suele asociarse a feld esp ato s, al c u a rz o , a l a m oscovita (con la cual se observa, a veces, e n co n c rec ió n p a ra le la ) a la espodum ena, a la tu rm a lin a litífera, al to p a c io , a la c a s ite r ita , a la fluorita, etc. E n el proceso de m eteorización se m o d ific a d e l a misma m anera que la m oscovita. En la URSS, la lepidolita se e n c u e n tra en c ie rta s m in a s d e los Urales C entrales en tre p eg m atitas aso ciad a a fe ld e sp a to s p o tá s ic o s y sódicos, a tu rm alinas de d is tin ta coloración, al to p a c io , a l c ris ta l de roca, etc. L a lepidolita se observa en m asas m ie ro e sc a m o sa s d e color violeta suave, a veces en agregados m acro h o jo so s d e e x c e le n te color violeta y, p or fin, en cristales la m in a re s p la te a d o s p a r e c i dos a la m oscovita. E n tre los y acim ien to s e x tra n je ro s s e ñ a la re m o s an te todo las viejas e im p o rta n te s aglom eraciones d e le p id o lita d e color de rosa cerca de Rozna en M oravia, en la is la d e U ta (c e rc a d e Estocolmo), en el E stad o de M aine (E E .U U .), etc. Im portancia práctica. A la p a r de la z in n w a ld ita es u n a d e la s fuentes principales de obtención de sales d e litio , u s a d a s e n la fabricación de acum uladores alcalinos (p a ra s u b m a rin o s), d e v i drios ópticos especiales (flint-glass, vidrios b lan co s y o p a le sc e n te s ), en pirotecnia (color rojo vivo), m edicina, sín tesis d e c o m p u e s to s orgánicos, preparación de aguas m inerales artific ia le s, lim p ie z a del aire condicionado (bajo la form a de LiCl), en la d e p u ra c ió n del helio, en fotografía, radiografía, etc. U ltim a m e n te v a n a d q u irie n d o más y más im portancia las aleaciones especiales d e litio m e tá lic o con el calcio (en la siderurgia, p a ra m ejo ra r las c u a lid a d e s m e c á n i cas y elevar el lím ite de fluidez de las aleaciones), con el c o b re, el alum inio (para au m entar su firm eza), etc. E l ü tio m e tá lic o h a a d quirido u n a im portancia p a rtic u la r en las reacciones te rm o n u c le a re s . ZINNWALDITA - K L iF e- ■Al[Si3AlO 10][F , O H ]2.S e d e n o m in a así debido al lugar en que se h a d e sc u b ie rto : Z in n w ald , e n los m o n tes M etalíferos (Sajonia). L a com posición es m u y v a ria b le . E l c o n te n id o de FeO llega, a veces, al 12,5% . C ristaliza en el s is te m a m o noclínico. Los cristales tab u lares delgados o gruesos d e co lo r gris, p a rd o , con m enos frecuencia verde oscuro se a se m e ja n p o r la fo r m a a la b io tita . Se observa tam b ién en ag regados escam osos. P o r lo com ún o p a c a o tran slú cid a. Brillo vitreo, a n a c a ra d o en los p la n o s d e cliva je. N g = 1,58, N m = 1,57 y N p - 1,55.
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D u r e z a 2 — 3. C livaje el m ism o q u e en la m o s c o v ita . P e s o e s p e c í fic o 2 ,9 — 3 ,2 . A l s o p le te se fu n d e c o n f a c ilid a d , d a n d o u n v id r io o sc u r o d é b ilm e n te m a g n é tic o . D a a la lla m a u n co lo r r o jo . S e d e s c o m p o n e en lo s á c id o s. S e e n c u e n tr a en la s m ism a s c o n d ic io n e s q u e la le p id o lit a (p r in c ip a lm e n te e n tr e g reisen ), a m e n u d o a s o c ia d a a la w o lf r a m ita , la s c h e e lita , la c a s ite r ita , al flu o r ita , el to p a c io , el c u a r z o , e t c . E n e l p r o c e s o d e m e te o r iz a c ió n se tr a n sfo r m a e n u n p r o d u c to s e m e j a n t e a l c a o lín , te ñ id o d e in te n s o co lo r p a r d o a m a r illo y p a r d o p o r lo s h id r ó x id o s d e hierro. E n tr e los y a c im ie n to s e x t r a n je r o s m á s im p o r ta n te s fig u r a n Z in n w a ld en lo s m o n te s M e ta lífe r o s (en s t o c k w ork e n tr e g r a n ito s) y C o rn w a ll (In g la te r r a ) e n m in a s d e e s t a ñ o , b a jo la fo r m a d e d ru sa s y c r ista le s ricos e n h ierro. 3. G R U P O D E L A S M ICAS F R A G IL E S M A R G A R IT A - C aA l2[ A l ^ i 2O 10][O H ]2 o C a 0 - 2 A l 20 3 . 2 S i 0 2 •H 20 . L a p a la b r a p ro c e d e d el g rieg o “ m a r g a n t e s ” , p e r la . C om p o sició n q u ím ica (te ó r ic a ). C aO , 1 4 ,0 % ; A l20 3, 5 1 ,3 % ; S i 0 2, 3 0 ,1 % ; H 20 , 4 ,6 % . P u e d e c o n te n e r im p u r e z a s : N a 20 , M g O , F e O , F e 20 3, a v e c e s Cr20 3, L izO , M nO , F . e tc . C ristaliza e n el s is te m a m o n o c lín ic o ; c. s. m o n o c lín ic o - p r is m á t ic a L 2P C . G .e. C 2¡c{C 62h). a0 = 5 ,1 2 ; b0 = 8 ,9 0 ; c0 = 1 9 ,4 6 ; p = = 100°48". L a estru ctu ra c r ista lin a e s a n á lc ^ a a la q u e p o s e e la m o s c o v ita , c o n la ú n ic a d ife r e n c ia d e q u e la c a r g a n e g a t iv a t o t a l d e lo s p a q u e s te s e s tr a tific a d o s es a q u í d o s v e c e s m a y o r y s e c o m p e n s a co n c a tio n e s d iv a le n te s C a2+ d is p u e s to s e n tr e lo s p a q u e t e s . A sp ecto de lo s c rista les. L a m in a r d e lg a d o . N o s e c o n o c e n c r is t a le s b ie n d esa rro lla d o s. L a s m a c la s q u e s e o b s e r v a n , o b e d e c e n a la s m ism a s le y e s q u e la s m ica s. L o s a g reg a d o s so n h o jo s o s y e s c a m o s o s . Color. B la n c o de p erla c o n m a tiz g r is á c e o , r o sa a m a r ille n t o . B rillo a n a ca ra d o e n lo s p la n o s d e c liv a je . N g — 1 ,6 4 5 , N m = = 1,6 4 3 y N p = 1,632. D u r e z a 3,5 —5 ,5 . F r á g il; la s lá m in a s se r o m p e n a l d o b la r s e . C livaje b u e n o seg ú n {001}. L a s fig u r a s d e p e r c u sió n y p r e s ió n , lo m ism o q u e en to d a s las d e m á s m ica s fr á g ile s, o c u p a n u n a p o s ic ió n in v e r sa a lo qu e a cu sa n las m ica s a u té n tic a s , e s d e c ir , la s fig u r a s d e p ercu sió n corresp on d en a las d e p r e sió n d e la s m ic a s (v . f lo g o p ita ). P oso esp ecifico 2 ,9 9 — 3,08. C aracteres d ia g n ó stico s. S on c a r a c te r ís tic o s e l c o lo r b la n c o d e p erla, la fra g ilid a d , la a lta d u r e z a , q u e la d is tin g u e n d e la s m ic a s d e co lo r p arecid o. A l so p le te se fisio n a , se v u e lv e b la n c a , s e fu n d e d if íc ilm e n t e enlos b ord es. S e d e sc o m p o n e p a r c ia lm e n te e n H C l c a lie n te . O rigen y y a c im ie n to s. Se form a en e l p r o c e so d e m e ta m o r fis m o regio n a l, p r o p a g a d a en tre e sq u is to s c r is ta lin o s , cloríticoB, p o r e j e m plo, en Z illerth a l (T irol), d o n d e fu e d e s c u b ie r ta p o r v e z p r im e r a , y 38
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en m uchos lu gares m ás. E n lo s U r a les se registra en tre e s q u is to s m ic á ceos (d en om inad a d ifa n ita ), e n m i nas de esm eril y o tra s ro ca s m e t a m órficas. Fig. 333. Macla de cloritoide.
CL0 RITOIDE - Fe;A l2[Al2Si2O 10]
[ 0 H ] 4. D en o m in a d o a sí p or la s e m e jan za ex tern a con lo s m in e r a le s d el grupo de la clorita. Composición química. Los datos de los a n á lisis m u e s tr a n la s siguientes oscilaciones: FeO, 26 —28% ; M gO, 2 — 4 % ; A120 3, 3 9 -4 1 % ; S ¡0 2, 2 4 - 2 6 % ; H ,0 , 7 - 8 % . Im p u r e za s: C aO (h a s ta el 1,38%), MnO (hasta el 9% ). L a varied ad e n r iq u ec id a c o n M nO se denomina otrdita. Cristaliza en el sistem a m onoclínico o tr ic lín ico . Aspecto de los cristales. Tabular-hexagonal. Son raros los c r ista les b ie n d e s a rrollados. Las maclas son b astante frecuentes (fig. 333). S u e le p r o pagarse en agregados hojosos o estratificad os esféricos. Color. Amarillo con m atiz verdusco, a v e c e s v e r d e n e g r u z c o . Sólo transluce en lám inas delgadas. Raya b la n ca v e r d u sc a . Brillo vitreo, a veces débilm ente anacarado en lo s p la n o s d e c ü v a je . N m = 1 ,7 2 -1 ,7 7 . Dureza 5 - 6 . Frágil. Clivaje bueno seg ú n {001}. L a s fig u r a s de percusión y de presión son las m ism as que e n la m a r g a r ita (es decir, inversas a las figuras de las m icas). Peso específico 3 ,4 — 3 ,6 . Caracteres diagnósticos. Se d istun gu e de la s c lo rita s p o r s u e le vada dureza, fragilidad y con stan tes ó p tica s, d is tin ta s d e la s q u e poseen las micas frágiles. Al soplete se funde d ifícilm ente, d an d o u n v id rio gris n e g r u z c o débilm ente m agnético. N o se deja atacar por HC1; se d e s c o m p o n e totalm ente en H jSOí concentrado. Origen y yacimientos. A sociado al corin d ón , d iá sp o ro , la s c lo r i tas, el cuarzo y otros minerales se en cu en tra en cierto s y a c im ie n to s metasomáticos de contacto entre m árm oles, p ero co n m á s fr e c u e n cia entre esquistos m icáceos y arcillosos, a v e c e s e n c a n tid a d e s tan considerables que los esq uistos se d e n o m in a n c lo r ito id e o s. Bajo el nombre de baritofilita fue descrito e n K o s o i Brocl (fá b r ic a de Mramorski, de la región de S verdlovsk, U ra les). L o s e s q u is to s cloritoideos se propagan m ucho entre e sq u isto s c r ista lin o s. E l cloritoide se forma en las fases tem p ra n a s d el m e ta m o r fis m o regional de las rocas. N o se observa en rocas s o m e tid a s a m a y o re s procesos de m etam orfism o.
596 t
4. GRUPO D E LAS CLORITAS L o s m in era les d e e ste gru po recu erd a n en m u c h o s a s p e c t o s la s m ica s. C rista liza n en el s iste m a m o n o c lín ic o , p o s e e n e l c liv a j e d e la s m ica s, b a ja d u reza y p eq u eñ o p e so e sp e c ífic o . L a m a y o r ía d e ellos se d istin g u e p or la coloración v erd e, lo q u e le s h a v a lid o la d en o m in a c ió n (en griego “ c h lo r o s” qu iere d ecir v e r d e ). D e sd e el p u n to de v is t a qu ím ico, la s c lo r ita s s o n a lu m o s ilic a t o s , p r in c ip a lm e n te d e Mg, F e- • y A l, en p a r te d e N i, F e - • • y Cr- • ■. M u y in d iv id u a liz a d a s en el a sp e c to c r ista lo g r á fic o , la s e s p e c ie s m in era les ricas en m a g n esia se d e n o m in a n o rto c lo rita s. S u f ó r m u la q u ím ica se ex p r e sa de la m a n era s ig u ie n t e : (M g, F e ) a - (A l, F e ) 2p Si4_ pO10 [ 0 H ] e. U n a m ita d d e lo s io n e s t r iv a le n te s ( p ) fig u r a e n la co m p o sició n d el rad ical a n ió n ico b a jo la fo r m a d e [A 1 0 4]5 _ , la o t r a p a r tic ip a en ca lid a d d e c a tio n es co rrien tes. L a s e s p e c ie s m in e r a le s m ás q ue n a d a colom orfas, ricas en hierro y d e c o m p o s ic ió n in c o n s ta n te en m u ch o s casos c o n s titu y e n u n s u b g r u p o e s p e c ia l d e a lu m o ferrisilica to s bajo el n o m b re g e n e r a l d e le p to c lo rita s. E n s u m a y o r p a rte so n los m in erales m ás p o b res e n s ílic e , t a n t o e n t r e losd el tip o d e las m icas com o en tr e to d o s lo s s ilic a to s . E n m u c h o s d e ellos F e- • p r e v a le c e a F e- • •, el v a lo r d e l c o e fic ie n te p s u e le s e r superior a lo registrad o en las o r to c lo r ita s c o r r ie n te s, s e o b s e r v a a m en u d o a g u a m olecu lar. L a fó r m u la g e n e r a l e s : ( F e , M g )„ _ p (Fe, A l)2j£ i 4_pO10[O H ]2(„_2). a;H20 , d o n d e n s u e le s e r a lr e d e d o r d e 5. L o s m in erales d e l gru po e n c u e s tió n a b u n d a n m u c h o e n l a n a tu raleza . S e fo rm a n p r in c ip a lm e n te e n lo s p r o c e s o s h id r o t e r m a le s d e b a ja tem p era tu ra , so b re to d o d u r a n te la s m o d if ic a c io n e s d e la s rocas qu e co n tie n e n silic a to s a lu m o -m a g n é sic o s y fe r r o s o s . L a s lep to c lo r ita s se p ro p a g a n p r in c ip a lm e n te e n y a c im ie n t o s d e m e n a s d e hierro sed im en ta rio s, c o n s titu y e n d o u n a f a c ie s d e m e n a s d e hierro silica ta d a s, q ue surge, s e g ú n lo s d a to s g e o ló g ic o s , e n u n m ed io d e esca sez d e o x íg e n o e n tr e s e d im e n to s m a rin o B r ic o s enhierro. M uchos in v estig a d o res (T sch erm a k , W in c h e ll, O r ce l, e t c .) se h an d ed ica d o a la cla sifica ció n d e lo s m in e r a le s d e l g r u p o d e la clorita. S eg ú n T sch erm ak , las o r to c lo r ita s n o s o n o t r a c o s a q u e m ezclas isom orfas: de a n tig o rita (A nt) — M g6[S i4O 10] [ O H ] 8 y a m e s it a (Am ) — M g4A ]2[A l2S i2O10] [O H ]8, r e la t iv a m e n te p o b r e e n s ílic e , pero rica en alúm ina. M g2+ p u ed e su s titu ir s e p o r F e 2+ y N i2 + , m ie n tras que Al3+ por F e 3+ y Cr3+. E x is to u n g r a n n ú m e r o d e n o m bres de d istin ta s v a ried ad es d e c lo r ita s s e g ú n la c o m p o s ic ió n q u í m ica. E n con so n a n cia con la o p in ió n d e T s c h e r m a k , e n t r e la s o r t o cloritas se d istin g u en la s s ig u ie n te s e s p e c ie s m in e r a le s q u e c r is ta liza n en el siste m a m o n o clín ico (c o m e n z a n d o p o r lo s m á s p o b r e s en alú m in a y term in a n d o por lo s m á s r ic o s e n R 2Ü 3) : 59 T
Ponnin» (Mg, Clinocloro Proclorit* C orundofilita Amesita (Mg,
Fe), Al [AlSi3O10XOH]8" | l( 1 0 0 - n ) A nt-nA m J Fe)4 AI, [Al,Si2O10J O I í] ¡ ‘
Contenido de 0,5R • • • en la fórmula (p)
Contenido de la m olécula de am esita (A m )
0 ,7 5 - 1 ,0 0 1 ,0 0 - 1 ,2 5 1 ,2 5 - 1 ,5 0 1 ,5 0 - 1 ,7 5 1 ,7 5 - 2 ,0 0
3 7 .5 - 5 0 6 0 - 62,5 6 2 . 6 - 75 75 - 8 7 , 5 8 7 , 5 - 100
• Fórmula de la variedad que contiene cl 50% de la molécula de amesita. Fórmula de la amesita pura.
Las cloritas ricas en hierro, por su com posición y d a to s ro e n tgenométricos corresponden en parte a las cloritas m ag n esia le s m e n cionadas antes, y en p arte a las leptocloritas. N os lim ita re m o s a examinar la chamoisita y la turingita. Entre las propiedades físicas de las cloritas c rista lin a s, la m a s característica consiste en que las delgadas ho jas q u e se d e s p re n d e n son flexibles, pero no elásticas (al ser do b lad as no v u e lv e n a la posición anterior). E sta propiedad está relacionada con las peculiaridades de su estructura cristalina. Si com param os la estructura cristalina de las cloritas (fig. 335) con la estru ctu ra de la m ica
Fig. 334. E squem as de e stru c tu ra s cristalin as de m oscovita (A) y brucifca (B).
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F ig . 335. E s q u e m a d e e s t r u c t u r a c r i s ta lin a d e m in e ra le s d e l g r u p o d e c lo rita s (c o m p á re s e la fig . 334).
(fig. 334), v e re m o s q u e los p a q u e te s e s tra tific a d o s d e c o m p o sició n (M g, A l), [Si 3 A lO 10] [OH],, co m u n es en los m in e ra le s e x a m in a d o s , se a l t e r n a n e n la s m icas co n h o jas d e c a tio n e s fu e rte s d e m e ta le s a lc a lin o s m o n o v a le n te s o alcalinot-érreos d iv a le n te s , m ie n tra s q u e e n la s c lo rita s o c u p a n su lu g a r los e s tra to s d e “ b r u c i t a ” q u e e n lu g a r d e M g 3[O H ] 6 tie n e n M g 2A l[0 H ] 6 con c a rg a p o s itiv a re s id u a l ig u a l a la u n id a d (a n álo g o a K 1+ en la s m icas). E s to s e n t r a t o s e s tá n u n id o s d é b ilm e n te a los p a q u e te s e s tra tific a d o s s u p e rio re s e i n fe rio re s. N o o b s ta n te , la fu e rz a d e u n ió n es s u p e rio r a la q u e a c u s a n los m in e ra le s d el g ru p o del ta lc o y d e la c a o lin ita , lo q u e v ie n e a p r o b a r su fisió n re la tiv a m e n te m ás difícil q u e en los ú ltim o s m in e ra le s , así com o su m a y o r d u re z a .
PENNENA - (Mg, F e ) 5Al[AlSi 3O 10][O H ] 8 o 5(M g, F e ) 0 A l 2 0 3 . • 3 S i0 2 *4H 2 0 . D e b e su n o m b re a los A lpes P e n in o s , d o n d e fu e d e s c u b ie r ta p o r vez p rim e ra . C om posición q u ím ica. S egún los n u m e ro so s a n á lis is , v a r ía en la s sig u ie n te s p ro p o rc io n e s ( e n % ) : M gO , 17,4 — 3 5 ,9 ; F e O , 0 , 7 - 1 7 , 4 ; F e 2 0 3, 0 - 5 , 7 ; A120 3, 1 3 , 8 - 2 1 ,3 ; S i 0 2, 2 9 , 8 - 3 3 , 7 ; H 2 0 , 1 1 , 5 - 14,6. L a v a rie d a d ric a e n crom o, d e c o lo r ro jo c a r m ín o v io le ta , se d e n o m in a kem m ererita (en h o m e n a je a l in g e n ie ro d e m in a s ru s o K e m m e re r) o rodocromo b a jo la fo r m a d e e flo re s c e n c ia s m icro e sc am o sas en la c ro m ita (del g rieg o “ r o d o n ” , ro s a ). C ristaliza e n el siste m a m o n o clín ic o ; c. s. m o n o c lín ic o -p ris m á tic a L 2P C . G.e. (72[c (C 62h). a0 = 5 , 2 - 5 ,3 ; b0 = 9 , 2 - 9 , 3 ; r 0 = = 2 8 ,6; /? = 96°50'. A specto de los cristale s. P s e u d o h e x a g o n a l la m i n a r, ta b u la r , a veces en fo rm a d e to n e le s (en c a v id a d e s ^ n ia r o líticas). L a s fo rm a s p rin cip a le s so n : {0 0 1 }, {1 0 1 }, {132}, { 1 1 0 }, e tc . L a s ca ras la te ra le s su elen p re s e n ta r e s tría s h o riz o n ta le s . L a s m a clas so n fre c u e n te s, p o r lo co m ú n o b ed e cien d o a la le y d e la s c lo ri ta s , c u a n d o el p la n o d e m a c la y p la n o d e a g r u p a c ió n e s (0 0 1 ) (fig. 336). Se o b s e rv a n con fre c u e n c ia m a c la s m ú ltip le s c o n a r re g lo a e s ta ley. T a m b ié n se conocen m acla s s e g ú n la le y d e p la n o d e la s m icas. A g reg ad o s. E scam o so s, la m in a re s. E n las c a v id a d e s se e n c u e n tra n d ru s a s d e cristales, a m e n u d o d e f o r m a d e to n e l. Color. D e v id rio v erd e de d is tin to s m a tic e s : n e g ro v e r d u s c o , a veces ro s a y v io le ta (sobre to d o en las v a r ie d a d e s c ro m ífe ra s ), con m enos frecu e n cia b lanco p la te a d o . E n h o ja s d e lg a d a s es t r a n s p a re n te , d e d éb il coloración. Se e n c u e n tra n v a r ie d a d e s d e co lo ra c ió n zo n a l d e d is tin to s m atices, so b re to d o e n los c ris ta le s g r a n d es. B rillo a n a c a ra d o en los p lan o s d e c liv a je . N m = 1 ,5 6 — 1,60.
F ig . 336. C ris ta l de p e n n in a m a c la d o c o n a rr e g lo a la lev l a la la n nn fta n . *■ d e m a c la rde on llo ¿-l¿k w i n / V I n
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D ureza 2 - 2,5. L as hojuelas son fle x ib le s , p ero n o e lá s t ic a s .
Clivaje p erfecto según {001}. P eso esp ecífico 2 ,6 0 — 2 ,8 5 . Caracteres d iagu ósticos. Se id e n tific a por la c o lo ra ció n v e r d e , a m enudo verde negra, el clivaje p erfecto, la b a ja d u re za y la a u s e n cia de elasticidad en las hojuelas. D e las d e m á s e sp e c ie s m in e r a le s del grupo de la clorita se d istin g u e con e x a c titu d m e d ia n te a n á lisis quím icos. Al soplete se divide, pero no se fu nd e. A l to sta r se m u c h o p ie r d e los iones de hidroxilo y se v u elv e blan ca. Se d e sc o m p o n e e n H 2S 0 4 en su m ayor parte. Origen y yacim ientos. Se propaga con m ás fr e c u e n c ia e n ro ca s metamórficas, con stitu yen do en m uchos ca so s e str a to s e n te r o s d e esquistos cloríticos (rocas verdes). E n las fisu r a s d e d ic h a s r o c a s se observa, a m enudo, en cristales bien desarro llad os. B u e n o s cr is tales d e pennina se han hallado en las m in a s d e Nikolai-Maximilianovsk de los m ontes de N a zia m (U rales d el S ur), e n la s m in a s de asbesto de Bazhenovo (al E s te de S v e r d lo v sk ), e tc . La kemmererita se ha encontrado por v e z p rim er a e n fis u r a s de depósitos de crom itas entre rocas u ltr a b á sic a s d e la m in a d e Sarán (Urales). Cierta im portancia p ráctica p oseen ú n ic a m e n te lo s esq u isto scloríticos, beneficiados, a veces, con o b je to d e a p r o v e c h a m ie n to d e la clorita en polvo, usada en la fab ricación de p a p e l (de e m p a p e le a r habitaciones) y con otros fines. C U N 0 C L 0 R 0 - (M g, F e)4)75A lli25[Si2,75A l1)25O 10] [O H ]8 (e n la variedad donde p = 1,25). E n griego “ c lin o ” q u iere d e c ir in c lin a r . L a denom inación fu e dad a por el aca d ém ico N . K o k s h a r o v d e b id a a que en los cristales d e dicho m ineral se r e g istr a c la r a m e n te el sistem a m onoclínico d e cristalización. Composición quím ica. V aría en las s ig u ie n te s p r o p o r c io n e s (en %): MgO, 1 7 ,0 - 3 4 ,5 ; F eO , 1 , 8 - 1 2 , 2 ; F e 20 3, 0 - 3 ; A120 3, 13,1 — 17,6; S i0 2, 28,3 — 33,9; H 20 , 11,7 — 14,2. I m p u r e z a s : C aO (hasta el 9% ), MnO (hasta el 2,3% ), Cr20 3 (h a sta e l 8 % ). L a v a r ie dad pobre en hierro se d enom in a leuchtenbergita; e l c lin o c lo r o cromífero, descrito tam b ién por el a ca d ém ico N . K o k s h a r o v , se denom ina kochubeüa. Cristaliza en el sistem a m o n o clín ico ; c.s. m o n o c lín ic o -p r ism á tic a . Aspecto de los cristales. H ex a g o n a l-la m in a r o ta b u la r , co n m enos frecuencia prism ático y d e form a d e to n e le s (fig . 3 3 7 ); lo s cristales bien desarrollados so n frecu en tes. L a s fo r m a s p rin c ip a le s son: {001}, {010}, {043}, {112}, {111}, e tc ., a m e n u d o c o n símbolos m u y com plejos. Las m aclas o b ed ecen a le y e s d e la m ic a y d e la clo rita (fig. 338). A gregados. M a cro esca m o sos-gran u lares h a s t a crip toescarnosos. E n las cavidades d e la s ro ca s so n fr e c u e n te s la s d r u s a s d e cristales, com únm ente tab u lares. Color. D e verde de hierba a verde o liv a p á lid o , a m a r illo , a v e '
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1
F ig . 387. C rista le s d e clinocloro.
F ig- 338. M a c las c o m p le ja s (p o lisin té tic a s ) d e c lin o c lo ro s e g ú n (0 0 1 ).
ces b lan co (leu ch ten b erg ita), con m atiz grisáceo, ro sa , v io le ta (en las v a rie d a d e s crom íferas), etc. L as h o ju elas d e lg a d a s s o n t r a n s p a re n te s o tran slú cid a s. B rillo a n a c a ra d o e n los p la n o s d e c liv a je . N m = 1 ,5 7 -1 ,5 9 . D u re za 2 —2,5. L as hojuelas son b la n d a s, fle x ib le s, p e ro n o elásticas. Clivaje p erfec to según {0 0 1 }. P eso específico 2,61 — 2 ,7 8 . C aracteres diagnósticos. Se p are c e en m u ch o s e s p e c to s a la p e n n in a. U n ic a m e n te el análisis quím ico p ro p o rc io n a d a to s e x a c to s p a r a id e n tific a r el clinocloro. A l so p lete se p o r ta d e la m ism a m a n e ra q u e la p e n n in a . S e d e s com pone to ta lm e n te sólo en H 2S 0 4 c o n c e n tra d o . Origen y y acim ientos. A la p a r de la p e n n in a a b u n d a e n los esquistos cloríticos, d o n d e fig u ra con fre c u e n c ia co m o m in e r a l c o n stitu tiv o de las rocas. L a fo rm a ció n d e e sto s e s q u is to s s u e le g u a rd a r relación con el m etam o rfism o d e ro c as e r u p tiv a s r ic a s e n silicatos ferrom agnésicos (en la m a y o ría d e los casos so n p o r f ir ita s , serp en tin itas, etc.). E x celen tes bloques de d ru sa s de c rista le s d e c lin o clo ro , e x p u e s tos en los m useos, p ro ced en d e las m in as d e los m o n te s d e S h ish im y N a zia m de la v e rtie n te o cc id e n tal d e los U ra le s d e l S u r (z o n a de Z lato ú st). G oza de m a y o r fa m a la m in a d e A jm á to v s k (en los m o n tes de N aziam ), d o n d e se o b se rv a n d ru s a s d e c lin o c lo ro y leu ch te n b erg ita, espléndidas p o r el asp e cto e x te r io r y la r iq u e z a d e form as, se asocian al epidoto, diópsido, g ra n a te , a la v e s u b ia n a , calcita y esfena. Se e n c u en tran , p o r lo c o m ú n , e n f is u ra s e n t r e esquistos cloríticos y en epidosita. K ochubeíta (v aried ad crom ífera). H a lla d a p o r v ez p r im e r a e n la zo n a de U falei (U rales), p o r lo v isto en y a c im ie n to s d e c r o m ita s . I»ROCLO RITA - (Mg, F e ) 4>5A l 1,5[A lV5S i 2 >6O 10][O H ] 8 (en las v aried ad es donde p = 1,50). S egún los a n á lisis d e q u e se d isp o n e , el co ntenido de óxidos v a ría en g ra n d e s p ro p o rc io n e s . C ristaliza en el sistem a m on o clín ico ; o. s. m o n o c lín ic o -p ris m á tica L 2PG. G.e. C2¡c(O\h).a 0 = 5 , 2 - 5 , 3 ; b0 = 9 , 2 - 9 , 3 ; c0 = 2 8 . 3 28,6; /? = 96°50'. Se e n c u e n tra e n c rista le s la m in a re s p s e u d o hexagonales y agregados escam osos d e co lo r v e r d e o v e rd e ne601
gruzco. N m = 1 ,5 9 — 1,61. Dureza 1,5 — 2. Clivaje p e r fe c to s u g ú n
{00Í}. Veso específico 2,78-2,96. Se en cu en tra en tre e sq u isto s clo r ític o s (c o n m e n o s fr e c u e n c ia que el clinocloro) y en filo n es d e tip o a lp in o a s o c ia d a a l c r is t a l d e roca y adularía, a v eces com o m in ú scu lo s c r is ta le s e n la s u p e r f i cie de otros m inerales crista lin o s fo r m a d o s e n la s p a r e d e s d e las cavidad es o fisuras. Se prop aga en m u ch o s filo n e s e n lo s A lp e s , e n los Urales del N orte, etc. CHAMOISITA - F e4- ■A l[Si3A lO 10][O H ]8-w H 2O. L a f ó r m u la es aproxim ada. D eb e su n om bre a i lu g a r d e d e s c u b r im ie n to : C h amoison, del can tón d e V a la is (Suiza). Composición quím ica. In c o n sta n te . E n % : F e O , 3 4 ,3 — 4 2 ,3 ; Pe20 3, 0 - 6 ; A120 3, 1 3 - 2 0 , 1 ; S i 0 2, 2 2 , 8 - 2 9 ; H 20 , 1 0 - 1 3 . Im purezas: MgO h a sta 4,4 a v e c e s h a s ta 7 % ; C aO h a s t a 1 ,6 % ; T i0 2 h asta 1,1% . Cristaliza en el sistem a m o n o clín ico . S u e le h a lla r se b a j o la fo r ma de concreciones oolítica s de e str u c tu r a c o n c é n tr ic a z o n a l. T a m bién se observa com o cem en to en tre g ra n o s d e a r e n a o c o m o m a sa continua criptocristalina o terrosa. Color. D esde gris-verde oscu ro h a sta n e g ro . O p a c o . B a y a gris verdusca clara. Brillo m ate o d éb ilm en te v itr e o . Nm — 1 ,6 2 — 1,66. D ureza 3. Peso específico 3,03 — 3,40. Caracteres diagnósticos. P or v ía m a cro scó p ica p u e d e a d v e r tir s e por la estructura oolítica, el color verd e o sc u ro o n e g r o y la r a y a gris verdusca. Al soplete, en la llam a o x id a n te se v u e lv e r o ja ; e n la lla m a m lu cto ra se funde dando un vidrio m a g n ético n eg ro . E n HC1 se descom pone desprendiendo sílice g ela tin o sa . Origen y yacim ientos. A bu nd a en cierto s y a c im ie n to s s e d im e n tarios de m enas de hierro de d istin ta ed ad , m á s q u e n a d a ju r á sic a . A juzgar por la paragéneais con los su lfu ros d e hierro, la s id e r ita , a sí como por la form a de p rotóxidos d e hierro, la c h a m o is it a se form a en escasez de oxigen o en las zo n a s d el lito r a l m a r ítim o . No se conoce en las sedim entaciones m a rítim as c o n te m p o r á n e a s. En el proceso de m eteorización se o x id a fá c ilm e n te , d a n d o lugar a la form ación de hidróxidos d e hierro b a jo la fo r m a de limonitas, las cuales con stitu yen típ ico s so m b reros d e h ierro e n los yacim ientos de cham oisitas. E n la URSS se conocen aglom eraciones d e c h a m o is ita s en tre sedim entaciones paleozoicas y m esozoicas e n la v e r tie n te o r ie n ta l d e Jos U rales (en las zonas de Serov, A la p a iev sk , A y a ts k , e t c .) , en v a rio s lugares del Cáucaso del N orte en tre s e d im e n ta c io n e s ju r á si ca s, e tc . im p o r ta n c ia práctica. Los d ep ó sito s de c h a m o is ita se e n c u e n tr a n , a v e c e s, bajo la form a de grandes ca p a s, e n c u y o c a so so n d e in te r é s in d u str ia l com o m enas d e hierro.
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T U R IN G IT A -
F eSiS(A l, F e )l í [Si2iSA l,,,O 10l[O H ]6 .» H 2O. La
fó rm u la es ap ro x im ad a. L a denom inación so debe al lutiar d e descu b rim ien to . C om posición quím ica. In c o n sta n te . E n % : F eO , 1 9 , 8 - 3 9 , 3 ; F e 2Ü3, 7 , 2 - 3 1 , 7 ; A12Ü3. 1 5 . 6 - 2 5 . 1 ; SiO.» 1 9 , 4 - 2 8 ,8 ; H „ 0 . 4 , 6 13,2. Im p u re z a s : MgO (h a sta el 6% ); CaO (h a s ta cl 1 ,9 % ); M nO (h a s ta el 2,7% ); P 20 5 (h a sta el 1,2% ), etc. Cristaliza en el sistem a m onoclínico. A veces se e n c u e n tra b a jo la fo rm a de p eq u eñ as escam as. P ero, p o r lo com ún se h a lla en m a sas co n tin u as crip to cristalin as com pactas o friables. Color. De v erde oliva a negro verdusco. B a y a g ris v e rd u s c a . B rillo a n a c a ra d o en las v aried ad es típ ic a m e n te escam o sas. iVm — = 1 ,6 4 -1 ,6 8 . D u reza 2 —2,5. Clivaje bueno según {001}. P eso específico 3 ,1 5 — 3,19. C aracteres diagnósticos. Son ca rac te rístic o s el color v e rd e o sc u ro , la ra y a v erd e pálid a, el brillo a veces a n a c a ra d o (en los a g re g a d o s escam osos). Sólo se puede id en tificar con e x a c titu d a b ase d e a n á lisis quím icos. Al soplete se funde, d an d o u n v idrio negro m ag n ético . Se d e s com pone en HCl, d esprendiendo sílice gelatin o sa. Origen y yacim ientos. Se e n c u e n tra en g ra n d e s m asas en c ie rto s y acim ientos sed im entarios de hierro d éb ilm en te m e ta m o rfiz a d o s . Se o b serv a con frecu en cia aso ciad a a peq u eñ o s o c ta e d ro s d e m a g n e tita , a veces a sid eritas m ás ta rd ía s. Se conocen casos d e o rig e n endógeno de dicho m ineral en el proceso d e tra n s fo rm a c ió n h id r o te rm a l de rocas que co ntienen hierro. Los y acim ientos m ás im p o rta n te s de tu r in g ita se c o n o c e n e n T u rin g ia (R D A ): Schm iedefeld, etc. b a jo la fo rm a d e e s t r a tos e n tre esquistos silúricos inferiores. E n te rrito rio so v ié tic o se h a en co n trad o u n m ineral m uy parecido a la tu r in g ita e n el y a c im ie n to sed im en tario de m enas d e hierro d e K a ra d z h a l ( K a z a js tá n C entral). Im p o rtan c ia p ráctica. L o m ism o q u e la c h a m o is ita , e n c a so d e m asas considerables puede te n e r in teré s in d u s tria l co m o m e n a d e hierro. 5. MICAS HIDRATADAS Y M IN ER A LES A F IN E S E x isten m inerales som ejantes a las m icas y las c lo rita s q u e se distin g u en p o r contenor m enos ca tio n e s d e e n la c e e n su c o m p o sición, poro, en cam bio, proson ta n c a n tid a d o s c o n sid e ra b le s d e m oléculas fijad as do l l 20 que se e lim in a n con fa c ilid a d al c a le n tarse. Su form ación se relaciona, en cierto s casos, a fases d e b a ja s te m p e ra tu ra s do los procesos h id ro te rm a le s, a u n q u e , e n la m a y o r p arte, dichas especies m inerales su rg e n e n los procesos do m e te o 603
rización de rocas eru p tivas y p eg m a tita s a c u e n ta d e la s m ic a s o m inerales del tip o de las m icas que co n tien en . C iertos m in e r a le s de este grupo se registran bajo la form a d e p r o d u c to s d e la d e s com posición de los sed im en tos en los m ares. E n to d o s lo s c a so s e s condición indispensable de su e x iste n c ia la p r ese n c ia d e u n m e d io rico en agua. L a com posición quím ica d e sem eja n tes m in erales es in c o n s tante: varía el contenido d e cationes que u n en lo s p a q u e te s v e l de HjO. Aquí exam inarem os la h id rom oscovita, la v e r m ic u lita y la. glauconita. HIDROMOSCOVITA - K {,A l2[(Si, A l)40 1J 0 H ] 2.« H s0 . L a fó r mula es aproxim ada. Los nom bres “illit a ”, “ m o n o te r m it a ’’ y otros que se encuentran en las p u b lica cio n es so n , d e h e c h o , sinónim os. E n la m ayoría d e los casos es p r o d u cto d e la h id r ó lis is parcial de la m oscovita. L a com posición quím ica es in co n sta n te. E l c o n te n id o d e K 20 , en com paración con la m osco v ita , b a ja h a s ta el 6 % ; in c lu s o h a s t a el 2 y 3% ; H 20 , por el contrario, a u m e n ta h a sta e l 8 — 9 % . E l contenido de S i0 2 en la h id rom oscovita lle g a con fr e c u e n c ia al 5 0 - 5 5 % ; el de A120 3 es inferior (del 25 a l 33% ). I m p u r e z a s : FejO j, MgO (unos cu antos por cien to ), CaO, e tc . La estructura cristalina se d iferen cia p o c o d e la q u e p o s e e la m oscovita y viene a ser algo así com o u n a fo rm a d e tr a n sic ió n hacia la estructura de la m on tm orillon ita. E s m u y p r o b a b le q u e en la estructura cristalina se altern en p a q u e te s e s tr a tific a d o s d e estructura m oscovítica con p a q u etes de e str u ctu ra c a o lin ític a o m ontm orillonítica. L a hidrom oscovita se o b serva en m asas e sca m o sa s o la m in a r e s delgadas blancas, grasas al ta c to , co m ú n m en te m e z c la d a s c o n la caolinita y otros m inerales. L as esca m a s so n m en o s f le x ib le s q u e las de la m oscovita. Los índ ices d e refracción so n in fe r io r e s a lo s que acusa la m oscovita; cam bian segú n s e a la c o m p o sic ió n , d e 1,55 a 1,58 (dism inuyen con el a u m en to d e H 20 ) . Se encuentra entre arcillas, sobre tod o cu a n d o so n p r o d u c to s d e la m eteorización de esq uistos m icáceos (m o sc o v ític o s), g n e is, rocas cuarzo-sericíticas, y en ciertos casos, p or lo v is t o , c o m o resultado de transform aciones de fe ld e sp a to s en c a o lin ita . S e registra con frecuencia en suelos que se fo rm an e n e l lu g a r d e rocas eruptivas de com posición á cid a e in term ed ia ria , a s o c ia d a a la m on tm orillon ita y otros m inerales. VERMICULITA - (M g, F e - - ,F e - *.'),[(S i, A l)4O 10][O H ]2. 4 l l 2O. E l n o m b r e p roced e d el la tín “ v e r n á c u la s”, g u sa n illo . S e d e b e a q u e e l m in e r a l s e p o r ta d e un m odo m u y o rig in al a l c a le n t a r s e : su s lá m in a s ee c o n v ie r te n en largos hilos y b a sto n c illo s v e r m ifo r m e s.
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Composición química. In c o n sta n te , dep en d e del c o n te n id o de a g u a m olecu lar. C o n ten id o : MgO, 1 4 - 2 3 % ; F e , 0 3, 5 - 1 7 % ; F eO , 1 - 3 % ; S i0 2, 3 7 - 4 2 % ; A120 3. 1 0 - 1 3 % ; H , 0 , 8 - 1 8 % . A d e m á s se re g is tra n : K 20 (h a sta el 5% ), en c ie rta s v a rie d a d e s M O (h a s ta el 11% ). C ristaliza, p ro b a b le m e n te , en el siste m a m o n o clín ico . L a v e rm ic u lita se c o n stitu y e , p o r re g la general, b a jo la fo r m a d e p s e u d o m o rfo sis en su stitu c ió n d e la b io tita o la flo g o p ita fe rrífe ra . Color. P a rd o , p ard o a m arillen to , am arillo de o ro , a m a rillo b ro n c e a d o ; a veces se o b serv an c a rac te rístic o s m a tic e s v e rd u sc o s . B rillo m ás déb il q ue en la b io tita , con fre c u e n c ia g ra so . N g — = N m = 1 ,5 4 - 1 ,5 8 y N p = 1 ,5 2 -1 ,5 6 . D u re z a 1 — 1,5. F le x ib ilid a d débil o a u s e n te en las h o ju e la s d e lg a d a s. Clivaje bu en o según {0 0 1 }. Peso específico 2,4 —2,7. O tras propiedades. L a p ro p ied a d m ás n o ta b le d e la v e r m ic u lita es su ca p a c id a d p a r a a u m e n ta r rá p id a m e n te d e v o lu m e n ( h a s ta 15 —25 veces) al calcinarse (en el in te rv a lo d e 9 0 0 — 1000°). L a esen cia del fenóm eno consiste en q u e b a jo la p re sió n d e l a g u a m o lecu lar c o n v e rtid a en v a p o r se p ro d u c e la s e p a ra c ió n d e los e s tra to s y la in flación rá p id a y ta n in te n s a d e los in d iv id u o s a lo larg o del eje c que se fo rm a n colum nillas o hilos v e rm ifo rm e s (según sean las dim ensiones de los g ra n o s en el p la n o d e c liv a je ) de color p la te a d o o d o ra d o con div isió n tra n s v e rs a l e n d e lg a d a s escam as. L a form ación de en o rm e c a n tid a d d e m in ú s c u la s c a p a s aé rea s in term ed ias en los d istin to s in d iv id u o s es c a u s a d e l b a jo peso específico (0 ,6 —0,9). L a s m asas c a lc in a d a s d e v e r m ic u lita flo ta n lib rem en te en el agua. A ello se d e b e la a l t a c a p a c id a d a is la n te de la v e rm ic u lita cocida. E l co eficien te d e c o n d u c tib ilid a d térm icaA = 0,04 —0,05 k c a l/m /li °C (en el a sb e sto es d e 0 ,1 5 a 0 ,4 0 ). C aracteres diagnósticos. P o r sus c a ra c te re s e x te r io re s se p a r e c e a la b io tita o la clo rita m eteo rizad as. L o m ás c a ra c te r ís tic o es su c o n d u c ta al soplete, la enorm e in flac ió n y la fo rm a c ió n d e h ilo s y colum nas verm iform es. Origen y yacim ientos. Suele fo rm a rse e n c a n tid a d e s i n s ig n if i c a n te s en el proceso de m eteo rizació n de las b io tita s . A g lo m e ra c io nes m ás considerables se re g istra n en filo n es d e b i o t i t a o d e flo g o p ita m odificados p o r v ía h id ro te rm a l (p o r lo v is to a b a ja s te m p e ra tu ra s ), len tes o depósitos fo rm a d o s p o r v ía in e ta s o m á tic a a c u e n ta de rocas u ltrab ásicas. D e los y acim ientos e x tra n je ro s s e ñ a la re m o s la s im p o r ta n te s m inas de L ibby do M o n tan a (E E .U U .) y e n A u s tr a lia O c c id e n ta l. Im p o rtan c ia p ráctica. L as m asas co c id a s d e v e r m ic u lita se em p lean com o m a te ria a isla n te p a r a r e v e s tir tu b o s d e v a p o r, calderas, hornos, etc. Como m a te ria l a m o r tig u a d o r d e so n id o se em plea en la in stalació n del in te rio r d e los a v io n e s , e n c ie rto s lab o rato rio s especiales, etc. M erced a su b e lla c o lo ra c ió n á u r o a o p la te a d a , ad q u irid a después de la cocción, se e m p lo a e n la l'a005
bricación de em papelado. Sirve ta m b ién co m o lu b r ic a n te . F in a l m ente. la verm iculita p osee una a lta c a p a c id a d d e r e c a m b io catiónico, m ucho más pronunciado qu e e l g ru p o d e la m o n t m o rillonita. (iLA lC O M T A - K 0 ( F e - - - , F e - , A l, M g)2_ 3[S i3(Si, A l)O 10], [ 0 H ] ; -n H 20 . G laucos en griego sig n ifica v erd e a z u le n c o .
Composición quím ica. E n lo fu n d a m e n ta l es u n a lu m o s ilic a to hidratado de hierro y m agnesio. E l c o n ten id o d e los c o m p o n e n te s principales en las glauconitas típ icas v a r ía e n la s s ig u ie n te s proporciones (en % ): K 20 , 4,0 —9 ,5 ; N a 20 , 0 — 3 ,0 ; A120 3, 5 ,5 — 22,6; Fe20 3, 6,1 - 2 , 7 9 ; FeO , 0 , 8 - 8 , 6 ; M gO , 2 , 4 - 4 , 5 ; S i 0 2, 4 7 ,6 - 5 2 ,9 ; H 20 , 4 ,9 - 1 3 ,5 . Cristaliza en el sistem a m on oclín ico. a0 — 5 ,2 4 ; bQ = 9 ,0 7 ; e0 = 20,03; ¡i = 95°00/. Se o b serva m u y raras v e c e s e n p e q u e ñ o s cristales de contornos to sca m en te h e x a g o n a les. S u e le h a lla r se bajo la form a de granos o b o lita s d e u n o a v a r io s m ilím e tr o s d e diám etro im pregnados en rocas fria b les s ilic o sa s o a r c illo s a s carbonatadas. Color. D e verde oscuro a negro v erd u sco , v e r d e e n la s s e c c io n e s delgadas. Brillo com ún m en te m a t e ; e n la s v a r ie d a d e s c o m p a c ta s , vitreo, graso. N g = 1 ,6 1 0 — 1,644 y N p = 1 ,5 9 0 — 1 ,6 1 2 . Dureza 2 —3. F rágil. Clivaje se o b se r v a m u y p o c a s v e c e s , únicam ente en los in d iv id u o s gran des s e g ú n {0 0 1 }. P e s o e s p e c ífic o
2,2 - 2 ,8 .
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Caracteres diagnósticos. Se id e n tific a por e l c o lo r v e r d e o s c u r o , la baja dureza y la paragénesis con m in era les in te g r a n te s d e ro ca s sedim entarias. Se diferencia de la s le p to c lo r ita s p o r in fe r io r e s índices de refracción y por la c o m p o sic ió n q u ím ic a (c o n t ie n e sensibles cantidades de p otasio). Al soplete se fun de con d ificu lta d , d a n d o u n a m a s a c o n b u r b u jas, parecida a la escoria, y lu ego u n v id r io n eg ro . S e descompone en HC1 concentrado. A l d iso lv erse, e n e l lu g a r d e lo s g r a n o s queda un finísim o esq u eleto b lan co d e s ílic e , m a n te n ié n d o s e la form a general del grano. Origen y yacim ientos. L a g la u co n ita e stá p r o p a g a d a e n t r e r o cas sedim entarias de origen m arítim o (a ren isca s, tr íp o lis , a r c illa s, rocas carbonatadas, capas fosfo rítica s) fo r m a d a s a p r o fu n d id a d e s relativam ente pequeñas, p rin cip a lm en te cerca d e la s o r illa s d e los mares y océanos, así com o e n las s e d im e n ta c io n e s m a r in a s contem poráneas (lim os verd es o aren as). S e e n c u e n tr a , a v e c e s , en los suelos y en la p arte superior d e e lu v io s e n r o c a s in tr u s iv a s (sectores em pan tanad os). E n el proceso d e m eteorización , la g la u c o n ita e s in e s t a b le y se d e s c o m p o n e , form ando h id róxid os d e h ierro y s ílic e . C o n e se p r o c e s o g u a r d a n relación a m en u d o c ie r to s y a c im ie n t o s d e lim o n ita s , s o b r e to d o e n los p a n ta n o s.
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L o s y a c im ie n to s d e g la u c o n ita son m u y n u m ero so s y coin cid en con se d im e n ta c io n e s d e esc a sa p ro fu n d id a d y d e las m ás d is tin ta s e d a des. M en c io n a rem o s a q u í los m ás im p o rta n te s en te rr ito r io so v iético . U n e n o rm e y a c im ie n to d e a re n a s g la u c o n ític a s d e e d a d c re tá c e a s u p e rio r, e n las q u e d e s c a n s a n e s tra to s d e fo s fo rita s, se e x tie n d e n en la lla m a d a depresión del S u r de R u s ia (en U c ra n ia ). E n t r e las a re n a s g la u c o n ític a s se re g is tra n co n fre c u e n c ia n o d u lo s d e fo sfo rita s. L a s a re n isc a s g la u c o n ític a s a b u n d a n en s e d im e n ta ciones d e e d a d te r c ia r ia e n tr e a rc illa s y tríp o lis silíceas a lo larg o d e la v e r tie n te o rie n ta l d e los U ra le s, en K a z a js tá n O c c id e n ta l, en la z o n a d el V olga, en U c ra n ia y o tro s lu g ares. Im p o rta n c ia p rá c tic a . L a g la u c o n ita — m in e ra l q u e c o n tie n e p o ta s io — c r u d a o t r a s u n c o rre s p o n d ie n te tr a ta m ie n to té rm ic o se e m p le a p a r a la fe rtiliz a c ió n d e los cam p o s. L o s c o n c e n tra d o s d e g la u c o n ita tie n e n a p lic a c ió n com o p in t u r a v e rd e b a r a t a q u e p o se e v a ria s v e n ta ja s en c o m p a ra c ió n con o tra s p in tu r a s v e rd e s (no se d e ja a ta c a r p o r los ác id o s y álca lis, no es tó x ic a , etc.). B a jo el n o m b re d e n e o p e r m u tita , la g la u c o n ita se e m p le a p a r a s u a v iz a r las a g u a s d u ra s e n la in d u s tr ia d e a z ú c a r, ce rv ez a, d e stila c ió n d e a g u a rd ie n te , fa b ric a c ió n d e te jid o s, e tc . T a l a p lic a c ió n se b a s a en su c a p a c id a d p a r a el re c a m b io c a tió n ic o . A ta l o b je to , los c o n c e n tra d o s d e g la u c o n ita se t r a t a n p re v ia m e n te con u n a d iso lu ció n d e sa l d e co cin a, d o n d e los io n e s d e so d io so n a b so rb id o s p o r el c o n c e n tra d o . A l f i l t r a r la s a g u a s d u r a s m e d ia n te ese c o n c e n tra d o se p ro d u c e u n re c a m b io d e c a tio n e s : los c a tio n e s alc a lin o té rre o s d e l a g u a s o n a b s o rb id o s y los c a tio n e s d e l so d io se p a s a n a la d iso lu ció n , co n lo c u a l se e lim in a la rig id e z d e l a g u a . 6. GRUPO D E L A S E R P E N T IN A -C A O L IN IT A
E n d ich o g ru p o d e m in era le s, lo m ism o q u e e n m u c h o s o tro s e x a m in a d o s a n te rio rm e n te , e s tá n re p re s e n ta d o s los h id ro s ilic a to s d e m ag n esio (níquel) y alu m in io (h ierro ) q u e se p u e d e n r e u n ir en dos su b g ru p o s: a) su b g ru p o d e la se rp e n tin a y b) s u b g ru p o d e la caolinita. A u n q u e e n la s e r p e n tin a (h id ro s ilic a to m a g n é sic o ) se re g is tra n , a veces, c a n tid a d e s in s ig n ific a n te s d e A12 0 3 ( h a s ta el 5 ,6 8 % ), y Fe¡¡0 3 lleg a casi s ie m p re a u n o s c u a n to s p o r c ie n to , y en la c a o lin ita se o b se rv a n , a d e m á s d e A120 3 p e q u e ñ a s p o rc io n e s d e M gO, los re p re s e n ta n te s d e c o m p o sició n in te r m e d ia no e s tá n p ro p a g a d o s en la n a tu ra le z a . A eso se d e b e la r a z ó n d e d iv id ir los m in erales en cu e stió n en dos su b g ru p o s. L a p a rtic u la rid a d c o m ú n d e los m in e ra le s t a n t o d e e s te g ru p o com o d e los dos su cesivos co n siste e n q u e s u s c o m p u e sto s c a ra c terístic o s poseen u n a c a p a c id a d e x c e p c io n a l p a r a fo rm a r s u s t a n cias coloidales o ag reg ad o s crip to e sc a m o so s. L a s fo rm a c io n e s fa n e ro c rista lin a s so n e x tre m a m e n te ra ra s . 607
SÜBGRUPO DE LA SERPENTINA A dem ás de la serp en tin a con su s v a ried a d es v la r e v d in s k ita , aquí se describe el grupo de com p leja c o m p o sic ió n d e h id r o silicatos alúm ino-m agnesiales, conocido con el n o m b re d e p a íy g o r skita. SERPENTINA - Mg6[Si4O10][O H ]8 o 3 M g 0 - 2 S i0 2.2 H 20 . E l nom bre procede d el la tín “se r p e n ta ria ” , s e r p e n tin o (las rocas serpentinas presentan cierta analogía, p o r el d ib u jo m o te a d o , sobre todo en las m uestras p u lim en tad as, con la p ie l d e se r p ie n te ). A ntes se em pleaba la d enom inación ''o fita ” (serp ien te, en g r ie g o ) ; hoy día, la denom inación serp o fita se u sa p a ra d e sig n a r la v a r ie d a d sem ejante al ópalo o a la g elatin a, rica e n a gu a, d e b rillo c ér eo y coloración hom ogénea (verde p álid a, b la n ca a m a r ille n ta , a v e c e s verde pardusca). E sta variedad se d en o m in a b a ta m b ié n se r p e n tin o n o b le; por sus propiedades óp ticas y otras es u n g e l típ ic o . La variedad hojosa, parecida a la clorita, p ero d e p e o r c liv a je basal y fragilidad, se d enom ina a n tigorita (d el v a lle d e A n tig o r io , cerca de Piam onte, en Italia). H ab lam os d e e lla al d e sc r ib ir el grupo de las cloritas. Composición quím ica. MgO, 43,0% ; S i 0 2, 4 4 ,1 % ; H ¡¡0 , 1 2 ,9 % . La correlación de los com ponentes o scila algo, so b re to d o en las variedades análogas a los coloides típ ic o s, m á s rico s e n a g u a (por lo común hasta el 1 3 —17% ). S iem pre se r e g istr a n co m o impurezas FeO, F e20 3 y NiO. Cristaliza en el sistem a m onoclínico. J a m á s se e n c u e n tr a en cristales bien desarrollados. L a ún ica v a ried ad fa n e r o c r ista lin a es la antigorita, perteneciente, por lo v isto , al siste m a m o n o c lín ic o . . Estructura cristalina. La estructura cristalin a d e la a n tig o r ita se distingue de la que posee la caolinita m ás qu e n a d a p o r q u e los paquetes de la primera se dirigen con su s estr a to s d e “ b r u c ita ” el uno hacia el otro (v. fig. 340), es decir, se d iv id e n p o r la s h o ja s pares de los iones hidroxílicos. A gregados. S u ele h a lla r se e n m asas com pactas, a m enudo aplastadas, con hu ellas d e d e sliz a m ie n to , a veces con delgadas v etas de asbesto o de o fita . E n la s se r p e n tin a s antigoríticas se observa raras veces a sim p le v is ta u n a e s tr u c tu r a laminar. Color. Verde oscuro en los fragm entos d elgad os, v e r d e d e b o tella de distintos m atices h asta negro verd usco y , a v e c e s, v erd e pardusco. La ofita posee con frecuencia u n a co lo ra ció n v e r d e o liv a pálido con m atiz amarillo. L a an tigorita es gris, a m e n u d o con su a v e m atiz azulenco. Brillo vitreo, graso; la o fita e s cérea. D u reza de la serpentina corriente 2,5 — 3; de la a n tig o r ita , 3, 5; d e la o fita , 2. E l clivaje no se ob serva m ás que en la s v a rie d a d e s d e a n tig o r ita m ás m acrotabulares; bueno segú n {001} y a lg o p eor se g ú n {010}. L as hojitas que se desprenden so n frá g iles. Peso e sp e c ífic o 2,5 — 2,7.
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C aracteres diagnósticos. Es b a s ta n te fácil re co n o ce r p o r v ía m acro scó p ica la s e rp e n tin a m erced a los m a tic e s c a ra c te rís tic o s v erd e oscuros, la, b a ja d u re za, los espejos d e d e sliz a m ie n to , el brillo graso en la fra c tu ra , etc. L as se rp e n tin ita s a n tig o rític a s p o seen ca rac te rístic o s m atices grises, excepcional v isco sid ad , m a y o r d u re z a q ue las se rp e n tin ita s corrientes. Al so p lete se fu n d e n con d ific u lta d en los b o rd es. S e d e s c o m p o n en en H C l y H 2S 0 4. E n tu b o cerrad o d e sp re n d e n m u c h a a g u a . O rigen y y acim ientos. L as se rp e n tin ita s se fo rm a n en el p ro c e so d e la m odificación m asiv a hidroterm al d e las ro c a s u ltr a b á s ic a s , p rin c ip a lm e n te las oliviníferas (d u n itas, p e rid o tita s , e tc .). L o s m in erales que se s u s titu y e n con m ás fa c ilid a d p o r la s e r p e n tin a so n el olivino y la e n s ta tita , luego siguen el d ió p sid o , la h o rn b le n d a , etc. N o nos d eten d rem o s en la en u m eració n d e los y a c im ie n to s . U n ic a m e n te señ alarem os que los m acizos d e s e r p e n tin ita a b u n d a n e n to d a la z o n a d e los U rales, en el C áucaso d e l N o rte , e n T r a n s c a u casia (A rm enia) y en varios lu g ares d e S ib e ria y K a z a js tá n . E n el proceso de m eteorización, las ro c as s e r p e n tin iz a d a s se c a rb o n a ta n p a u la tin a m e n te y se desco m p o n en , s o b re to d o e n la s condiciones de u n clim a su b tro p ic a l y tro p ic a l. E n c o n s e c u e n c ia se ac u m u la n en la superficie h idróxidos te rro so s d e h ie rro b a jo la fo rm a de p ro d u c to s residuales. L a m agnesia, al c o m b in a rse c o n el dióxido de carbono de aire, se v a b a jo la fo rm a d e b ic a r b o n a to s a los h o rizontes inferiores d e la z o n a d e o x id ació n . L a sílic e se p a s a a la disolución coloidal y se d esp ren d e b a jo la fo rm a d e ó p a lo , q u e a m en u d o s u s titu y e las rocas p rim a ria s. D e m a n e ra id é n tic a , el níquel, b a jo la fo rm a d e h idrosilicatos c a m b ia d e lu g a r y s e d e p o s ita en horizo n tes inferiores. Im p o rtan c ia p ráctica. L as v arie d ad es c o m p a c ta s , d e b e lla c o loración, se em plean, a veces, com o p ie d ra d e re v e s tim ie n to e n la fa b ricac ió n de artícu lo s d e ad o rn o (cajas, ceniceros, tin te r o s , e tc .). L as v aried ad es m ás pobres en sílice (d u n ita s s e r p e n tin iz a d a s ) c o n p eq u e ñ a adición de m ag n esita p u ed e n s e rv ir d e m a te r ia p r i m a p a r a la fab ricació n de ladrillos de fo rste rita , m u y r e fra c ta rio s , p a r a la sid erurgia. T am b ién puede em plearse com o m a te r ia p r im a e n la in d u s tria quím ica, en la o b ten ció n d e c o m p u e s to s d e m a g n e s io . CRlSOTILO-ASBESTO. E s, de heoho, u n a v a r ie d a d de la s e rp e n tin a de fib ra delgada. In icia lm en te se d e n o m in a b a c ris o tila . E l no m b re procede del griego “ criso s” , oro, y “ t ilo s ” , f ib r a . E n e fe c to , el m ineral tiene, a veces, u n reflejo á u reo . S u ele d e n o m in a r s e a s besto o crisotilo-asbesto, a d iferen cia d e los a s b e s to s an fib ó lic o s. Composición quím ica. L a m ism a q u e e n la s e r p e n t i n a : M gO , 4 3 ,0 % ; S i0 2, 4 4 ,1 % ; H 20 , 12,9% . C ristaliza en el sistem a m onoolínico, se g ú n las in v e s tig a c io n e s ro en tg en o m étricas; c. s. p rism ática. G .e. Í72/?» (G\¡,). a 0 = 14 ,4 6 ; 39 -
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í>0 = 18,5; Cq = 5 ,3 3 ; = 93°16'. Agregados. S obre el fo n d o de masas continuas de serpentina, el asbesto re sa lta b a jo la fo r m a d e “ v etas” (fig. 3 3 9 ), donde las fibras de asbesto su elen o rie n ta rs e perpendicularm ente a las paredes. L a long itu d d e las fib ra s p u e d e llegar a 20—25 mm, a veces a 50 m m e, incluso, a 160 m m . Color. Amarillo verdusco con reflejo áu reo ; a veces b lan co , raras veces pardo; en estado despeluzado, blanco de n iev e. B rillo sedeño. Dureza 2 - 3 . Se divide en fibras m u y d elg ad a s, e lá s tic a s y resistentes de 0,0 0 0 1 mm y menos de espesor (es decir, las d im e n siones de la sección transversal 6on del v alo r d e las fases d isp e rs a s en los coloides). Otras propiedades. Es re frac tario y no se d e ja a t a car por los álcalis. Mal conductor del calor, e le c tric id a d y sonido. Caracteres diagnósticos. Se id en tifica con fa c ilid a d p o r las fibras paralelas de su estru c tu ra y la elasticid ad d e la s m ism a s. Se distingue de los asbestos anfibólicos p o r las p ro p ie d a d e s ó p tic a s (doble refracción) y por su a c titu d a n te los ácidos. No se funde al soplete, se vuelve blanco. E n HC1, a d ife re n c ia d e los asbestos anfibólicos, se disuelve d ejan d o u n esq u e le to fib ro so d e sílice. Se descompone bajo la acción del a g u a del m ar. Origen y yacimientos. Las condiciones generales de su f o r m a ción son las mismas que en el caso de la se rp e n tin a , es d e c ir, g u a r dan relación principalm ente con la m odificación h id ro te rm a l de rocas ultrabásicas ricas en m agnesia. No o b sta n te , el criso tilo -asb e sto se encuentra con m ucha menos frecuencia q u e la s m a s a s s e rp e n tinitas comunes, es decir, se form a en condiciones algo esp eciales. El crisotilo-asbesto se observa e n tre filo n es-fajas o s e c to re s d e formas irregulares de la serpentina m aciza d e o t r a v i s t a q u e la d e las rocas encajantes de criaderos serpentinizados. T o d a v ía n o e s tá bien claro el mecanismo de form ación del criso tilo -asb e sto . E s p r o bable que las masas continuas d e se rp e n tin a en el m o m e n to d e su formación hayan sido u n gel donde, en el proceso d e d e se c a c ió n , al contraerse la masa, hayan podido surgir g rie ta s d e r u p t u r a . E n dichas grietas, al separarse m ás las paredes p u e d e n h a b e rs e fo rm a d o
F ig . 339. S erie de “ v e t a s ” paralelas d e crisotilo-asbeBto.
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m asas de fib ras delgadas orien tad as rig u ro sa m e n te e n s e n tid o p a r a lelo a la dirección de la distensión, in d e p e n d ie n te m e n te d e q u e se h a y a fo rm ado u n a g n e ta derecha, o sim u ltá n e a m e n te t o d a u n a serie d e p eq u eñ as grietas. L a orientación rig u ro sa m e n te p a ra le la d e las fib ra s puede com pararse con el fenóm eno que su rg e en la c o la d e caucho cuando se quiere a rra n c a r u n a p laca re cién p e g a d a (las m o léculas de caucho ad quieren u n a dirección b ien o r ie n ta d a y u n brilU> sedeño). E n ta l caso, el m edio n u tricio d e las fib ra s c re c ie n te s d el crisotilo-asbesto debe hab er sido la p ro p ia m a sa co lo id al del c r ia dero e n c ajan te de serpentina. E n la URSS, el yacim iento de c riso tilo -asb e sto d e B a zh e n o v sk co n sta de serp en tin itas asbestíferas e n tre p e r id o tita s b a jo la fo rm a de u n a red de fran jas en trelazad as con v ario s k iló m e tro s d e e x t e n sión en dirección m eridional. L a m ism a d irecció n sig u en los filo n e s de d io ritas-ap litas y pórfidos cuárcicos en c o n ta c to con los c u a le s se ven las serp en tin itas m u y ap la sta d a s, tra n s fo rm a d a s e n talcoy cloritizadas. E n paragénesis con los filones y v e ta s d e criso tilo asb esto se hallan la serp en tin a co n tin u a, la o fita , a v eces los c a r b o nato s, el talco, la b ru cita, etc. Id é n tic o s y a c im ie n to s se co n o c en en> las zonas de A lapaevo, R ezhev, K ra sn o u ra lsk y o tro s lu g a re s d e los U rales, así como en la fra n ja s e rp e n tin ític a d e los S a y a n e s O r ie n ta les y O ccidentales. E n el ex tra n jero cabe señ alar los g ra n d es d e p ó sito s d e c riso tilo asbesto de la p ro v in cia de Quebec, en el C a n a d á , los y a c im ie n to s c o nocidos desde los tiem pos de P lu ta rc o en la isla d e C hipre (m a r M e diterrán eo ) y el yacim iento d e Shabanie (R h o d e sia del S u r). Im p o rtan cia p ráctica. D adas sus p ro p ie d a d e s e x c e p c io n a le s, el asbesto llam ó la aten ción del h o m b re y a e n los tie m p o s in m e m o riales. P o r lo visto, el a rte de h ac er hilos y te jid o s d e a s b e s to e x is t e desde épocas rem otas. E n la actu alid ad , el asbesto tie n e ap lica ció n en d is tin ta s ra m a s de la in d u stria. L a fib ra de asb e sto d e m ás d e 8 m m d e lo n g itu d se em plea en la in d u stria te x til p a r a la fa b ric a c ió n m e c a n iz a d a d e t e jidos de ropas re frac tarias, telones d e te a tr o , filtro s , fe ro d o s m u y resistentes y num erosos artíc u lo s d e a s b e s to y c a u c h o . L a fib ra co rta (de 2 a 8 mm) se añ ad e al cem en to (h a s ta el 1 5 % ) p a r a la f a bricación de resistentes p izarras ligeras y r e fra c ta ria s d e te c h u m b r e , tu b o s de asbocem ento, cartó n , p ap e l p a r a a is la m ie n to té rm ic o y otros m ateriales aislantes. L a fib ra c o r ta se u s a e n la fa b ric a c ió n ' de p in tu ra s refractarias, p a r a el re v e s tim ie n to do c a ld e ra s , p a r a e s tuco, etc. Los desechos de las fáb ricas d e b en e ficiac ió n p u e d e n e m p le a rs e en la in d u stria quím ica y en la a g r ic u ltu r a co m o f e rtiliz a n te p a r a ciertos cultivos (rem olacha a z u c a re ra , p o r ejem p lo ). REVDINSKITA - (Ni, Mg)a [Si4 O 10][O H ]8 o 3 (N i, M g )0 • 2 S i0 2 .2 f l 20 . hil nom bre se d eb e al lu g a r d e d e s c u b rim ie n to d e l 39*
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mii.ciAl: el distrito de R evdinsk, en los U rales C e n tra le s (1867). L a rí'vdinskita es, de hecho, u n a variedal coloidal d e d ic h o m in era l, análoga a la serpentina. Más tarde, en 1908, fue d escubierta u n a v a rie d a d fa n e ro c ris ta lina de idéntica composición, den o m in ad a n ep u ita (h a lla d a e n la ciudad de Nepuy, en N ueva Caledonia). Composición química. L a m ism a que en la s e r p e n tin a , co n la única diferencia de que la rev d in sk ita (nepuita) co n tie n e m u c h o m ás NiO, el cual supera, a m enudo, el de MgO. Cristaliza en el sistem a m onoclínico. L as in v e stig a c io n e s ro e n tgenométricas de la nepuita m u estran su g ra n se m e ja n z a c o n la e s tru ctu ra cristalina de los m inerales del g ru p o d e la c a o lin ita . A s pecto de los cristales. L a n ep u ita se e n c u e n tra en p e q u e ñ o s c rista le s vermiformes (como la caolinita). L as m ás d e las v eces a p a re c e en agregados escamosos. L a re v d in sk ita se o b se rv a e n m a sa s c o m p a c tas criptocristalinas pulverulentas y terro sas. Color. De verde pálido con m atiz azulenco (color d e tu r q u e s a ) h asta verde intenso o verde grisáceo con m a tiz a m a rille n to . Brillo anacarado en las variedades cristalinas (en los p la n o s d e c liv a je ), y graso, céreo, m ate - en las variedades coloidales. E n l a v a r ie d a d de correlación Ni :Mg = 3 : 7 los índices d e re fra c c ió n s o n : N g = = N m = 1,56, N p = 1,53. Dnreza 2 - 2 ,5 . Clivaje perfecto según {0 0 1 }. P eso específico 2 , 5 - 3,2 (depende del contenido de níquel). Caracteres diagnósticos. L a n ep u ita se id e n tific a d e m o d o m a croscópico por los agregados escamosos y m ic ro ta b u la re s s e m e ja n tes a las cloritas de color verde azulenco p álido las m á s d e la s v eces. Al soplete no se funde o se funde con d ific u lta d . A l t o s t a r s e e n el carbón se vuelve p ard a en la llam a o x id a n te y p a r d a a te r c io p e lada en la reductora. E n tubo cerrado d esp ren d e m u c h a a g u a . E n HC1 caliente se descompone y desprende u n a m u c o s id a d d e síli ce. L a reacción con níquel y cüm etilglioxim a, así com o la p e r la de bórax son muy características. Origen y yacimientos. L a re v d in sk ita se e n c u e n tra e x c lu s iv a m ente en la corteza de m eteorización de los m acizos d e ro c a s e r u p tivas ultrabásicas que contienen silicatos d e m ag n esio p o b re s en níquel (olivino, en statita, serpentina, etc.). Se c o n o c e n ca so s d e pseudomorfosis de revdinskita en sucesión a fra g m e n to s d e s e rp e n tin ita m anteniendo sus peculiaridades de te x tu ra . E llo es u n a p r u e ba de que la rev dinskita se form a de m odo m e ta s o m á tic o , d e s p la zan d o de la red cristalina el m agnesio m e d ia n te el n íq u e l. L a s f u e n tes d e níquel son, por lo visto, las aguas q u e p e n e tr a n p o r f i l t r a ció n y contienen este elem ento b ajo la fo rm a d e n o se s a b e q u é c o m p u esto s constituidos en las p a rte s su p erio res d e la c o r te z a d e m eteo riz ació n en el proceso d e d esin teg ració n d e los m in e ra le s p rim a rio s de las rocas ultrabásicas. L a re v d in s k ita se en c u en tra en c a n tid a d e s b a s t a n t e c o n s id e ra
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bles en las zonas de R evdinski y U falei (U rales C en trales) e n y a c i m ien to s de silica to s de níquel. L as varied ades c r ista lin a s fu er o n d escu b iertas m ás que nada en aluviones de se r p e n tin ita s q u e r elle nan las h ond on ad as cársticas en tre calizas en la fr o n te r a co n m a c i z o s de rocas ultrabásicas (yacim ien tos de T iu lé n e v sk o e ). T a m b ié n se ha registrado en los yacim ien to s de J a lü o vo y A k k e r m a n (U r a le s del Sur).
Im p o rtan c ia práctica. L a re v d in sk ita , a la p a r de o tro s h id ro silicatos de níquel, e n tra en la com posición d e m en as d e n íq u e l d e g ra n im p o rta n c ia industrial. PALYGORSKITA - m 2 M g 0 .3 S i0 2-4 H 20 - r c A l 20 3.4 S i0 25 H 20 . Com posición v ariable. Según d ato s d e las in v e stig a c io n e s d e A. F e rsm a n se re g istra n g randes oscilaciones e n la c o rre la c ió n d e M g y Al, com enzando p o r las v aried ad es con g ra n p re d o m in io d e M gO sobre A120 3 y term inando p o r las especies con re lació n in v e rs a de dichos com ponentes. L as v aried ad es ricas en A120 3 con la r e la ción Al : Mg — 1 : 1 se d en om inan p a lyg o rekita s; las p o b re s, q u e p o r su com posición se ap ro x im an a la s e p io lita (2 M g 0 -3 S i0 2* ■2H¡¡0), se llam an pilolitas. A dem ás, u n a p a r te d e A l se s u s t itu y e p o r P e " -. T odos estos m inerales se d istin g u e n p o r su e s tr u c tu r a d e fib ra s en m arañ ad a s ad v ertib le a veces al m icroscopio, así com o p o r la s originales pro p ied ad es físicas d e las q u e nos re c u e rd a n su s a n tig u a s denom inaciones: piel de rocas, corcho d e ro ca, m a d e r a d e r o c a (p arecid a a frag m en to s d e m a d e ra seca y d e sc o m p u e sta ), c a rn e d e roca, etc. D a d a su g ra n porosidad, d ich as s u s ta n c ia s p o se e n u n peso específico m uy bajo y flo ta n en el agua. Color. B lanco, a veces con m atiz a m a rille n to o g ris c o n m a tiz am arillen to o pard u sco. N m alre d ed o r d e 1,55. D u re z a 2 — 2,5. L o s frag m en to s planos y delgados se d o b la n co n fa c ilid a d . P e só e s p e cífico 2 ,1 —2,3. E n estad o seco absorse m u c h a a g u a . A l s o p le te se fu n d e d an d o u n v idrio lechoso con b u rb u ja s. Se d e s c o m p o n e e n H 2S 0 4 caliente y d esprende el esqueleto de S i0 2. A l c a le n ta r s e h a s t a 220° p ierde p a u la tin a m e n te el a g u a (h a s ta el 1 5 % ), lu eg o d e j a de p erd er agua, volviendo a d e sp ren d erla e n el in te r v a lo d e 370 — 410° (los ú ltim o s 5 —6 % ). E s b a s ta n te ra ra. Se form a, en la m a y o ría d e los ca so s, e n el! proceso de m eteorización de rocas re la tiv a m e n te ric a s e n m a g n e s ia , a m enudo en las fisuras, asem eján d o se a h o ja s d e c a r tó n g ru e so . Se fo rm a en nidos y e stra to s irreg u lares en ro c a s s e d im e n ta ria s . E n el caso de c o n stitu ir considerables a g lo m e ra c io n e s p u e d e ex tra erse p a ra fa b ricar m ateriales a isla n te s en la c o n stru c c ió n . E n la U nión S oviética se e n c u e n tra e n c a n tid a d e s re la tiv a m e n te g randes a lo largo de los ríos del V olga M edio, d e la re g ió n d e G orki, d e la R ep ú b lica S ocialista S o v iética A u tó n o m a d e T a r ta r i a (d is trito de T etiushi), en U c ran ia (d istrito s d e K o ro e te ñ , B e rd y c h e v , e tc .),
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«n Crim ea (pueblo de K u rtsy , d istrito de S im feropol), e n el C áucaso del N orte a lo largo de los afluentes del río M alk a, e n S ib e ria O ccidental (A latau de K u znetsk) y en o tro s lugares.
SUBGRUPO DE LA CAOLINITA Aquí se incluyen tres m odificaciones p o lim o rfas m o n o c lín ic a s d e un mismo m ineral que desde el p u n to de v is ta q u ím ic o p u e d e c o n siderarse como un silicato básico de alum inio. CAOLINITA - Al4[SiO4O10][OH]8 o A120 8 .2S í 0 2.2 H 20 . L a denom inación procede del chino “ k ao -lin g ” , m o n ta ñ a a l t a (ese e r a el nom bre del yacim iento). E n tre los m inerales d e d ic h o s u b g ru p o es el más com ún. E s el com ponente fu n d a m e n ta l d e la m a y o r parte de las arcillas. Composición química. A120 3, 39,5%; S i0 2, 46,5% ; H 20 , 14% . El contenido de ciertos com ponentes v a r ía algo. L a s im p u re z a s que se registran en ca n tid a d es in sig n ific an tes s o n : F e 20 3, M gO , •CaO, Na¡¡0, K¡¡0, B aO , S i0 2, etc. Cristaliza en el sistem a m onoclínico; clase d ié d ric a d o m á tic a . G. e. <7c (C\). a0 = 5,14; b0 = 8,90; c„ = 14,45; £ = 100°12'. Estructura cristalina. Lo mismo que en los d em ás m in erales d e l tip o d e la m ica, los grupos tetraéd ricos de oxígeno y silicio (el a lu m in io n o f ig u r a en ellos) se unen m ed iante tres ángulos e n u n a c a p a d e l a r e d h e x a g o nal corriente. C ada cu arto v é rtic e o cu p a d o p o r el o x íg e n o , to m a p arte en la e stru c tu ra de la ca p a “ h id ra r g ilític a ” in fe r io r (fig. 340). E n sem ejantes p aq u etes d e dos cap as, la c a rg a n e g a tiv a t o t a l d el
b)
e)
OK Fig. 340. Esquema de estructura cristalina de la caolinita (B) en comparación con las estructuras de moscovita (A) y de antigorita (C). ü ií
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an ió n com plejo y de los aniones de E je b h id ro x ilo se co m pensa casi e n te ra m e n te con la c a rg a p o sitiv a d e los c a tio n e s Al. Como se m u e stra en la fig u ra 341, en el co n tac to de cada 4 0 * 2 (OH) p a q u e te estra tific a d o con el p a q u e te s ig u ie n te se disponen p o r u n lado los ™ >¡Ójí 6(00 « y < y > . . ^ g ru p o s hidroxílicos, y p o r el o tro los iones d e oxígeno de la c a p a te tra é d ric a sig u ien te. A sem eja n te e stru c t u r a d e los cristales de ca o lin ita se d e b e n el p erfecto clivaje basal y la F ig . 341. D isp o s ic ió n y n ú m e r o fa c ilid a d con q ue se d iv id en los m i d e io n ea e n c a d a h o j a d e la e s n erales d e dicho g rupo en delgadísi t r u c t u r a d e l a c a o lin ita . m as lám inas.* A specto de los cristales. L os cristale s la m in a re s m ás o m e n o s bien desarro llad o s son m u y ra ro s y p eq u e ñ o s ( h a s ta 1 m m ). E s m u y p ro b a b le que no p erte n e z c a n a la c a o lin ita , sin o a la d ic k ita . P o r lo com ún se o b serv an fra g m e n to s d e fo rm a c io n e s c r is ta lin a s co lu m n ares to rcid a s que p o r su asp e cto se p a re c e n a lo m b ric e s (fig. 342). L as escam as o lám in as son d e a sp e c to h e x a g o n a l, c o n m enos frecu en cia róm bico o trig o n a l. A g reg ad o s. F ria b le s , e s c a m osos o m icro g ranulares c o m p ac to s; a veces se e n c u e n tr a n f o r m a s e sta la c tític a s. Color. L as escam as y lám in as su e lta s son in c o lo ra s. L a s m a s a s c o n tin u as son b lancas, a m enudo con m a tiz a m a rillo , p a r d u s c o , r o jizo, a veces verdusco o azulenco. B rillo a n a c a r a d o e n e s c a m a s y lám in as su eltas, m a te en las m asas c o n tin u a s . N g = 1 ,5 6 6 ; N m = 1,565 y N p = 1,560. D ureza alred ed or de la u n id a d . L as e sc a m a s s u e lta s so n f l e x i bles, pero no elásticas. E n estad o seco, las m a sa s te r r o s a s p a r e c e n m ag ras al ta c to . Clivaje p erfecto según {0 0 1 }. Se r e g is tr a a s im is m o clivaje paralelo a las fisu ras h e x a rra diales de percusión. Peso específico 2 ,5 8 -2 ,6 0 . C aracteres diagnósticos. C u an d o se h alla en m asa te rro sa c o n tin u a , la c a o lin ita se a p la s ta con fa cilid ad en la m ano, en estad o seco ab so rb e m u c h a ag u a, h u m ed ecid a se co n v ierte e n u n a m asa ex cep cio n alm ente p lá stic a . L a s v aried ad es m icro cristalinas, p r e p a r a d as ad ecu ad am en te, se id e n tific a n al
F ig . 342. F ra g m e n to s do c rista le s v e rm ic u lares de la cao lin ita . A u m e n ta d o 2 0 v eces.
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m icroscopio p or la form a de las escam as y p o r la s c o n s ta n te s ópticas. L as m asas crip to cristalin as p u e d e n d e te r m in a rs e a p r o x i m adam ente por los índices de refracción, y con m ás e x a c t i tu d p o r lo s d ato s roentgenom étricos, las curvas de c a le n ta m ie n to y o tr o s m é todos. No se funde al soplete. A penas se d e ja a ta c a r p o r HC1 y H N 0 3. E n H jS0 4, sobre todo al calentarse, se d esc o m p o n e c o n r e l a t iv a facilidad. T ostada h asta la te m p e ra tu ra de 500° se d e s c o m p o n e totalm ente en HC1. L as variedades b lancas, lib res d e h id ró x id o s de hierro, después de calentadas al rojo con n itr a to d e c o b a lto , a d quieren un bello color azul (presencia d e Al). Origen y yacim ientos. L a m asa fu n d a m e n ta l se fo r m a e n las condiciones de meteorización de rocas m e ta m ó rfic a s y e r u p ti v a s ricas en alum osilicatos (feldespatos, m icas, z e o lita s ): g ra n ito s , g n e is, pórfidos cuárcicos, etc. E ste proceso de fo rm a ció n d e la c a o lin ita se produce bajo la influencia de H 20 y C 0 2. E n d ic h o p ro c e s o , lo s álcalis oon u n a p arte de S i0 2 y tierra s alcalin as e n f o r m a d e c a rb o natot* de desprenden, m ientras que el cu arzo y los d e m á s m in e ra le s quím icam ente estables se quedan com o in clu sio n es e n l a m a s a a r c i llosa denom inada caolín o arcilla de caolín. S on fre c u e n te s lo s c a so s de erosión de las m asas de caolín a c u m u la d a s d e e s te m o d o co n posterior sedim entación en el fondo d e ag u a s e s ta n c a d a s , le jo s d e l lugar de su form ación, en e stra to s lim osos m ic ro d isp e rso s, lib re s de grandes inclusiones de o tro s m inerales. Loe fenómenos de caolinización ta m b ié n se p ro d u c e n e n lo s procesos hidrotermales de b ajas te m p e ra tu ra s b a jo el e fe c to , p r o b a blem ente, de aguas ácidas que contienen m ás q u e n a d a C 0 2, s o b re los alumosilicatos y silicatos de alum inio q u e n o c o n tie n e n á lc a lis . E ste proceso d a lugar, de hecho, a la p seu d o m o rfo sis d e l a c a o lin ita en sucesión a unos u otros m inerales, m a n te n ié n d o s e la s f o r m a s e x teriores y los contornos. Tales son, p o r ejem p lo , las p s e u d o m o rfo s is de caolinita en sustitución a los feldespatos, la m o s c o v ita , e l t o p a cio, las escapolitas, la leucita, la a n d a lu c ita , la p iro filita , e tc . E n Iob procesos de m etam orfism o reg io n al a a lta s t e m p e r a t u ras, las arcillas se pasan a los com pactos e s q u isto s a rc illo so s (árg ilitafe y filitas). A tem p eratu ras superiores a 300°, la c a o lin ita se destruye totalm ente, convirtiéndose, siem p re q u e h a y a á lc a lis , e n sericita, micas, feldespatos, e t c .; y en caso d e a u s e n c ia d e á lc a lis , en silicatos de alum inio: an d alu cita, silim a n ita , d is te n o , g r a n a te s y otros m inerales que form an esquistos cristalin o s. D e los numerosos yacim ientos en te rrito rio so v ié tic o n o m e n c io narem os m ás que unos cuantos. U n g ra n n ú m e ro d e y a c im ie n to s d e caolín se conocen en Ucrania en las zo n as d e m e te o riz a c ió n d e los aflo ram ien to s de las rocas m acizo-cristalinas d el e sc u d o d e l s u r d e R u s ia (granitos, gneis, sienita, etc.) L o s p rin cip a le s son: G lujovetskoe, T u rb o v sk o e y R a i k o v s k o e (de la reg ió n d e V ínnitsa), B ielaia B a lk a y C h a so v -Y a rs k o e (reg ió n
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d e D o n e ts k ), e tc . t n Jos U rales un gran nú m ero d e y a c im ie n to s p rim a rio s y secu n d a rio s, p rin cip a lm en te d e caolín refra cta rio , se p ro p a g a m a s q u e n a d a en la v e r tie n te o rien tal en las reg io n es d e S v e r d lo v sk y C h e lia b in sk : K u rin sk oe, T r o itsk o -B a in o v sk o e , K len o v sk o e , e tc . L a s arcillas refractarias, rela cion ad as co n la s p r e c i p ita c io n e s carb on osas lacu stres o p a n ta n o sa s, se c o n o c en ta m b ié n en la c u e n c a carbonífera de M oscú. E n tr e los y a c im ie n to s ex tran jeros señ a la rem o s lo s im p o r ta n tí sim o s d e p ó sito s d e caolín prim ario en C ornw all y D evonshire (I n glaterra) ; cerca d e K a r lo v y V ari (C h ecoslovaq u ia), e n v a r io s lu g a r e s d e B a viera y S a jo n ia (porcelana de S a jo n ia y B a v ie r a ) ; s e c o n o c e el ca o lín d e m u y a lta calidad en C hina en el m o n te K a o -L in g , c er ca d e V a n C hau-fu, etc. Im p o rta n cia práctica. E l caolín tie n e a p lic a c io n e s en m u c h a s ram as d e la in d u stria . S egú n se a la ca n tid a d d e im p u r e z a s s e e m p le a y a b ie n e n e sta d o crudo, es decir, sin p r e v ia b e n e fic ia c ió n , y a b ie n le v ig a d a en in sta la cio n es esp eciales.
1. E l con su m idor m ás im p o rta n te y a n tig u o es la i n d u s tr ia cerámica. E l caolín, lim pio de óxidos de h ierro, se e m p le a p r in c ip a l m e n te en cerám ica fin a p a r a la p ro d u c ció n d e p o rc e la n a y lo za. A ta l o b jeto se u tiliza n las p ro p ied a d es p lá s tic a s, la c a p a c id a d p a r a d a r con a g u a suspensiones estab les y, lo q u e es lo p rin c ip a l, t r a n s fo rm arse en el proceso de co c h u ra en m a te ria l d u ro p a r e c id o a la p ied ra, que no se a b la n d a en el a g u a y re s is te n te a la s a lta s y b a ja s te m p e ra tu ra s . L as arcillas re fra c ta ria s, q u e p o see n u n a lto p u n t o de fusión (no m enos d e 1 580°) y co n tien e n a m e n u d o h id r a to s d e a lú m in a libre, tien en aplicaciones en la m e ta lu rg ia , b a jo la f o r m a de ladrillos, tap o n es, tu b o s, em budos, e tc. E n la fa b ric a c ió n d e pucheros de b arro , tejas, tu b o s, etc. se u sa n arc illa s d e c a o lín d e calid ad inferior. 2. E n la construcción se em p lean las a rc illa s co m o m a t e r ia im p erm eab le y p ro te c to ra c o n tra la h u m e d a d b a jo los s ó ta n o s , al erig ir diques, al h acer adobes, arcilla -ce m e n to , etc. 3. E n la in d u s tria papelera se u sa el cao lín co m o a d ic ió n m in e ra y p a r a el ap resto , al o b jeto d e lo g ra r u n a su p e rfic ie m á s lisa , m a y o r d en sid ad , etc. E n ciertas clases d e p a p e l, el c o n te n id o d e ca o lín llega al 40% . 4 . E n las dem ás in d u strias se u tiliz a n la s m a sa s d e ca o lín p a r a la fabricación de hules, linoleo, m ezclas con a c e ite d e lin a z a y o tr a s su stan cias, lápices, p in tu ra s, en p a r tic u la r u ltr a m a r in a (m e z c la d o con sílice, sosa, azufre y su sta n c ia s o rg á n ic a s), p a r a la o b te n c ió n d e óxido de alum inio, etc. C abe se ñ a la r q u e b a jo la fo r m a d e disoluciones arcillosas (suspensiones e sta b le s) se e m p le a n las a r c i llas m icrodispersas en la perfo ració n d e s o n d a s e n b u s c a d e p e tr ó leo, sales y otro s m inerales friables, a i o b je to d e lle n a r las p e q u e ñ a s cavidades de las grietas del cria d ero y e v ita r así el d e rru m b e d e las p aredes del pozo, así com o p a r a e x tr a e r m ás fá c ilm e n te j u n t o al 617
Fig. 343. Pequeños c r is t a le s d e d ik c it a . A u m e n t a d o 200 ve c e s.
líquido de perforación los minús culos fragmentos de menas (mer ced a la arcilla aumenta el peso específico del líquido). DICKITA - Al4[Si4O10][OH]8. Cristaliza en el sistema monoclínico. Antes de que se empren dieran investigaciones roentgenométricas se consideraba como caolinita. Debe su nombre a Dick, el autor de la primera descrip ción del mineral, hallado en 1888.
Por su estructura cristalina es análogo a la caolinita. Se regis tran los mismos estratos continuos de estructura hexagonal anu lar, pero, a diferencia de la caolinita, en cada estrato superior los hexágonos tienen una orientación algo distinta. G.e. Cc(CA s). a0 = = 5,14; 60 = 8,94; c0 = 14,42; /? = 96°50'. Se encuentra con frecuencia en cristales bien desarrollados transparentes laminares de aspecto hexagonal de diámetro hasta unas cuantas décimas partes de milímetros (fig. 343). La capacidad para cristalizarse mejor se atribuye a la disposición más simétrica que en la caolinita de los iones OH respecto a los O. Color. Blanco en las masas pulverulentas, a veces con matiz pardusco, amarillento o verdusco. Brillo anacarado. N g = 1,566, N m = 1,562 y N p = 1,560. Dureza alrededor de la unidad. Clivaje bueno según {001}. Peso específico 2,589 (teórico). Se des hidrata a la temperatura de 540°. Se encuentra con mayor frecuencia como mineral hidrotermal de bajas temperaturas, a menudo asociado a sulfuros, dolomitas, fluoritas, etc., bajo la forma de cortezas en las cavidades de drusas. Se observa también en las geodas de calcedonia. En la URSS se han encontrado aglomeraciones considerables de dickita en el Kazajstán Central, precisamente en Kara-G'heku (a 150 km al sur de Karkaralinsk) en una zona de pórfidos de lavas y brechas de toba modificadas por vía hidrotermal. Aquí se ha encontrado una roca puramente dickítica (micácea) viscosa. &s curioso señalar que Ja formación de la dickita se produce en su c e sión a la sericitización de los feldespatos. Las dimensiones de la8 escanlitas de dickita llegan a 0,1 mm, y en la roca continua» a 0 .5 mm.
N A CU ITA — Al4[Si4O10][O H ]g. C ristaliza en el siste m a m onoclinico. L a e s tru c tu r a c rista lin a se d istin g u e de la e s tr u c tu r a d e la c a o lin ita p o r u n m en o r d esp laz am ien to d e los p a q u e te s e s tr a tif ic a d o s el u n o resp ecto al otro . G.e. Cc(G4,). a0 = 5,1 6 ; b0 = 8 .9 3 ; cQ = 28,66; = 91°43'. Se e n c u e n tra en c rista le s la m in a re s d e m a y o re s dim en sio n es (h a sta 5 m m d e d iá m e tro ) d e a s p e c to h e x a go nal. Se o b serv a ta m b ié n en agregados la m in a re s ra d ia le s y en m asas co m p ac tas o m icroescam osas. Color. In c o lo ra o b la n c a con m a tiz a m a rille n to . B rillo a n a c a r a do. N g = 1,563; N m = 1,562 y N p = 1,557. D u re z a a lre d e d o r d e 2. Clivaje p erfecto según {00i }. Peso específico 2,627. L a n a c rita se fo rm a ta n to en condiciones e n d ó g e n a s co m o ex ó g en as, p o r lo v isto, en m edios ácidos. Se e n c u e n tr a e n v a rio s y a c im ie n to s d e los m ontes M etalíferos (S ajonia), en p a r tic u la r e n B ra n d b ajo la fo rm a de grupos de cristales la m in a re s d is p u e s to s ra d ia lm e n te en to rn o de la galena, en S an P e te rs D orn d e C o lo ra d o (E E .U U .) con m ica y criolita. 7. GRUPO D E LA HALOYSITA E s te g ru p o com prende u n n ú m ero b a s ta n te g ra n d e d e esp e c ie s y v arie d ad es m inerales e stu d ia d a s con d e ta lle en la a c tu a lid a d , d e com posición re la tiv a m e n te com pleja. A q u í no d e s c rib ire m o s m á s q u e la v a rie d a d alu m ínica, la h a lo y s ita ; luego la v a r ie d a d n iq u e lífera, la g a rn ie rita , y, fin alm en te, las fo rm a c io n e s d e c o m p o sic ió n m ix ta , la g a rn ie rita -h a lo y sita . P o r lo c o m ú n , e s to s m in e ra le s se e n c u e n tra n en estad o coloideo o m etaco lo id eo . T o d as las especies m inerales p e rte n e c ie n te s a esto g r u p o p o s e e n p ro p ied a d es físicas com unes y so n a fin e s p o r las c o n d ic io n e s d e fo rm ación, su rg ien do b ajo la fo rm a d e gelos p o r v ía d e la c o a g u la ción d e los soles en condiciones e x c lu s iv a m e n te e x ó g e n a s. L a p a r t i c u la rid a d c a ra c te rístic a de estos m in erales, q u e los d is tin g u e d e l g ru p o a n terio r, consiste en que co n tien e n c ie r ta c a n tid a d d e a g u a m o lecu lar re te n id a d éb ilm en te en la e s tr u c tu r a c r is ta lin a . E s c u r io so el hecho d e que u n a vez d e s h id ra ta d o s (a u n q u e p a r c ia lm e n te ) no vuelven a absorber agua; esto d istin g u e los m in e ra le s d el g ru p o en cuestión d e los que p erte n ece n al g ru p o d e la m o n tm o r illo n ita . L as m asas secas poseen u n a d u re z a r e la tiv a m e n te a l t a , f r a c t u r a concoidea p lan a, con la p a rtic u la rid a d d e q u e la s u p e rfic ie d e la f r a c tu ra se d e ja p u lim e n ta r con la u ñ a . T a m b ié n os c a ra c te rís tic o el hecho de q ue al d e s h id ra ta rse so d e s in te g ra n e n m u ltitu d d e pequeños frag m en to s p u n tiag u d o s. L a e s tru c tu ra cristalin a de la h a lo y sita , el m in e ra l m á s e s tu d ia d o d e dicho grupo, no so p arece del to d o a la e s t r u c tu r a d e la c a o lin ita , pese a la id e n tid a d de su com posición (e x cep c ió n h e c h a d e las 2 H aO que e n tra n en la com posición d e la h a lo y sita ). D o la fig. 344 se infiere que la c a p a d e “ h id r a r g ilita ” se a r tic u la d e m o d o 619
N
v 1Jl 1* \ I / */ *> A * ¿Y ,
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-Eje b ■ Fig. 344. Estructura cristalina de la haUoyeita.
análogo a lo que o c u rre e n la c a o lin ita (v. fig. 341). N o o b s ta n te , en la cap a d e te tra e d ro s d e o x íg e no y silicio se a d m ite la e x is te n c ia de o tro cuadro. L os v é rtic e s d e los tetra ed ro s con iones a c tiv o s d e oxígeno se d irig en a l t e r n a tiv a m en te y a h a c ia a b a jo , y a h a c ia arrib a . E n los v é rtic e s d irig id o s h ac ia a rrib a , los lu g a re s co rres p o n d ien tes a los io n es d e o x íg en o e stá n o cupados, p ro b a b le m e n te , por los aniones [O H ]1 - , m á s d é b i les. Así se e x p lica la re te n c ió n d e m oléculas d e H 20 e n la e s t r u c tu r a de las capas. L a fu e rz a d e en la c e e n tre d ich as m o lécu las y l a c a p a de “ h id ra r g ilita ” s u p e r p u e s ta es
m enor, com o era de esperar. L a v aried ad m agnésica p u ra del g ru p o d e los m in e ra le s d e la haloysita no h a sido e stu d iad a d eb id am e n te , ni m u c h o m e n o s, ni siquiera se conoce su fórm ula quím ica. C abe se ñ a la r q u e lo s h id ro silicatos de magnesio han sido descritos en m u ch o s casos, p ese a la diferencia de las propiedades quím icas, b a jo u n a m is m a d e n o minación. HALOYSITA - AI<[Si4O10][0 H ]8.4 H 2O* ó A l20 3.2 S i0 2.4 H 20 . Composición quím ica. A120 3, 3 4 ,7 % ; S i0 2, 4 0 ,8 % ; H 20 , 2 4 ,5 % . L a m itad del ag ua está re p re se n ta d a en el m in e ra l b a jo la fo r m a de hidroxilo; la p a rte re sta n te , en m oléculas d e H 20 . L a c a n tid a d de agua m olecular es in co n stan te (m enos d e 4 H 20 ) , lo c u a l h ac e v aria r el contenido de los dem ás co m p o n en tes. L a s im p u re z a s q u e se registran con frecuencia, a u n q u e e n c a n tid a d e s in s ig n ific a n te s son: F e20 3, Cr20 3, MgO, FeO, a veces NiO, CuO y Z nO . Cristaliza en el sistem a m onoclínico; c. s. d ié d ric a d o m á tic a . G.e. Cm(C]). a0 = 5,20; b0 = 8,92; c0 = 10,25; ¡8 = 100°. S e e n c u e n tr a bajo la form a de m asas m ates geliform es d e f r a c t u r a e n concha p lana. L as p artícu las m icrodispersas d e la h a lo y s ita fo to grafiadas al microscopio electrónico a g ra n a u m e n to se p re s e n ta n en form a de varillas, a diferencia de las p a rtíc u la s la m in a re s d e caolinita. Color. B lanco, a m enudo con d istin to s m a tic e s : a m a r ille n to , p ard u sco , rojizo, azulenco, verdusco. L a e n v o ltu ra e x t e r n a su ele s e r ferru g in o sa. Brillo céreo en las v arie d ad es re c ie n te s, d e p o rc eJ a n a ; m a te en las friables y porosas. E l ín d ice m edio d e refracción oscila e n tr e 1,547 y 1,550 (a u m e n ta con la d ism in u c ió n d e H 20 ) . * L a fórm ula e stá algo simplificada.
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D u re za 1 —2. F rágil. Se deja p u lim e n ta r con la u ñ a fácilm ente. L a s v arie d ad es friables recuei'dan al ta c to , en m uchos casos, el ta lc o . L as v aried ad es com pactas se ag rietan al secarse al aire y se ro m p e n en fragmentos angulares de fra c tu ra concoidea p la n a (fenóm eno m u y característico en los m inerales del g ru p o d e la h alo v sita). P eso específico. D e 2,0 a 2,2, según sea el co n te n id o de H 20. Caracteres diagnósticos. L as variedades friables de h a lo y s ita no se d istin g u e n ex terio rm en te de las m ism as v arie d ad es d e ca o lin ita . E n la p rá c tic a p re sen tan análogas cu rv as d e c a le n ta m ie n to . E n cam b io , se distin g u en sensiblem ente de la c a o lin ita p o r el c o n te n id o d e agua, las co n stan tes ópticas, así como p o r la c o n d u c ta d e las cu rv as de d esh id ratación, sobre todo en las fases iniciales (fig. 33). Son ta m b ién características la b a ja d u reza, la c a p a c id a d d e p u lim e n ta rse con la u ñ a y el bajo peso específico. Al soplete no se funde. E n tu b o cerrado d esp ren d e u n a c a n tid a d co n sid erab le de agua. E n los ácidos y álcalis se d esco m p o n e p a r c ia l m ente, sobre to d o al calentarse. E n el a g u a se d esc o m p o n e p a u la tin a m e n te en pequeños fragm entos, sin inflarse. E n e s ta d o s e r se p eg a a la lengua. Origen y yacim ientos. L a h alo y sita es u n m in eral exógeno típ ico y se en c u en tra p rin cip alm en te en la c o rte z a d e m e te o riz a , ción de las rocas (gabro, diabasas, p o rfirita s etc.) y cierto s y a c im ie n to s de m enas de níquel, cobre y zinc. P o r lo c o m ú n fo rm a p e q u e ñas m asas en lentes y concreciones, a m enud o a so c ia d a a o tro s m inerales del m ism o grupo, así com o a la a lu n ita , a veces al d iá sporo, a la m o n tm orillonita, etc. Se e n c u en tra ta m b ién en las h o n d o n ad a s c á rstic a s e n tr e c a liz a s y , finalm ente, en suelos ácidos ricos en ácidos o rg án ico s. L a h alo y sita es b a s ta n te com ún en la c o rte z a d e n ie te o riz a c ió n de m uchos y acim ientos de h idrosilicatos d e n íq u el d e los U ra le s del S u r: A idyrlin ski, Jalílovo, etc. Suele c o n te n e r m u c h a s im p u r e zas quím icas y m ecánicas. Se h a re g istra d o en el y a c im ie n to d e Zhuravlinski en el río C husovaia (U rales) e n u n a h o n d o n a d a cá rstic a ju n to con la a lu n ita y la h id ra rg ilita e n la f r o n te r a d e las calizas y arcillas pardas, en la z o n a d e K r iv o i Rog, e n la z o n a d e M inusinsk de Jakasia y en o tro s lugares. E n el e x tra n jero se descubrió p o r vez p rim e ra en B élgica, en la zo n a de las viejas m inas de hierro y d e z in c e n tre ca liz as do A ngles, cerca de L ieja. Importancia práotica propia no tiene. («ARNIFRIl’A - N i 4[ S i 4O 10] [ O H ] 4 - 4 1 1 , 0 0 ¿ N i [ S i 4O 10] [ O I !„•] •4 .H 20 ? S i n ó n i m o : i m m e ít a . C o m p o s i c ió n q u í m ic a . I n c o n s t a n t e . E n N i O s e r e g i s t r a c a s i s i e m p re u n a m e z c la i s o m o r f a d e M g O ( h a s t a e l 1 5 % y m á s ) , lo q u e o s ■una p r u b e a d e g r a n m i s c i b i l i d a d .
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Xo se conoce su sistem a de cristalizació n . Se fo rm a e n g eles y agregados crip to cristalin o s, a veces en concreciones (en c a v id a d e s ) y m asas terrosas. Color. V erde azulenco vivo, con m enos fre c u e n c ia v e rd e a z u l oscuro o v erde de h ierba denso. Brillo p o r lo c o m ú n m a te , a v eces céreo, graso. El índice m edio d e refracción o scila e n tr e 1,566 y 1.590. D ureza 2 - 2,5. No se ra y a con la u ñ a, p ero se p u lim e n ta . F rá g il. F ra c tu ra concoidea plana. Peso específico 2,3 —2,8. Caracteres diagnósticos. P o r sus p ro p ied a d es físicas se a p r o x im a a la haloysita. L as variedades ricas e n n íq u el se re c o n o c e n p o r el intenso color verde de hierba. L as v a rie d a d e s d e c o lo ra c ió n m en o s in ten sa se iden tifican con m ás e x a c titu d ú n ic a m e n te c o n a y u d a de análisis quím icos y d eterm in a n d o las c o n s ta n te s ó p tic a s . No se fu n d e al soplete. Al to sta rse e n la lla m a r e d u c to r a a d q u ie re propiedades m agnéticas. E n HC1 c o n c e n tra d o se d e sc o m p o n e al calentarse. Origen y yacim ientos. Lo m ism o q u e los d e m á s h id ro s ilic a to s de níquel, se fo rm a en el proceso de m e te o riz a c ió n e n é rg ic a d e ro c as u ltrab ásicas (du n itas, p e rid o tita s y s e rp e n tin ita s ) e n la s c o n d ic io nes de clim a tro p ica l o su b tro p ical. C on m en o s fre c u e n c ia se o b serva en h o n d o nadas cá rstic as en la f r o n te r a d e c a liz a s con macizos de se rp e n tin ita s aso ciad a a especies m in e ra le s d e la serie h alo y sita-g arn ierita. E n la c o rte z a d e m e te o riz a c ió n d e la s s e r p e n ti n itas se en c u en tra en ho rizo n tes su p erio res a los q u e c o n tie n e n hidrosilicatos m agnésicos pobres e n n íq u el. Se d e s p re n d e , p o r lo visto, en m edios d éb ilm en te alcalinos o n e u tro s. Casi siem pre se e n c u e n tra asociado a la g a r n ie r ita el c u a rz o d e origen exógeno, que aparece en v e ta s e n las fis u ra s d e d ese cac ió n . E n las condiciones de aire seco p u ed e p e rd e r u n a p a r t e d e l a g u a , agrietarse y tran sform arse en m asa te rro sa . E n la URSS, la g arn ie rita se e n c u e n tra e n los y a c im ie n to s d e la zona de Ufalei (Urales C entrales) e n tre fo rm a cio n es a rc illo sa s d e la serie haloysita-garnierita. A quí se c o n c e n tra e n e m b u d o s c á rstic o s en tre calizas al lado de m acizos d e s e rp e n tin ita . A b u n d a b a s ta n te en la corteza de m eteorización d e s e rp e n tin ita s e n la s z o n a s d e Akkerman (cerca de Orsk) y Jalílovo (U rales d e l S u r), a sí co m o en Job yacim ientos de K em pirsaisk d e la re g ió n d e A k tiú b in s k en condiciones análogas. D escu b ierta p o r vez p rim era en N u eva C aledonia, c e rc a de N u m ea. L as m enas d e silicatos de n íq u el se h a lla n a q u í, lo m i s m o q u e en los U rales, deb ajo de p ro d u c to s re sid u a le s fe rro so s d e la m eteo riz ació n de m acizos d e serp en tin itas. Im p o rta n c ia p ráctica. A la p a r de los d em ás h id ro s ilic a to s de níquel, la g a r n ie rita fo rm a p a rte d e las m en as q u e c o n s titu y e n u n a im p o rta n te fu e n te d e níquel. 622
GARNIERITA-HALOYSITA »{(Ni, Mg)4[S i,O 10][O H ]4. • 4 H 20} — (100 —í i ){(A1, Fe)4[Si4O10][O H ]8.4 H 2O}. E s ta serie com p re n d e n u m erosas especies m inerales que se d istin g u e n la u n a d e la o tr a m as q ue n a d a p o r la com posición quím ica y la coloración. Composición quím ica. V aría m ucho. A dem ás de los co m p o n e n te s señ alad o s en la fó rm u la contiene en ca n tid a d es in sig n ific a n te s: C r20 3, F eO , M nO, CaO y álcalis. E s sin to m á tic o q u e la re lació n (R O + 2 R 20 3) : R 0 2 se aproxim e a la u n id ad , m ie n tra s q u e la relació n R O : (R 0 + R 20 3) oscile e n tre 0 y 1. L o m ism o q u e en to d o s los d em ás m inerales de e sta serie, la c a n tid a d de a g u a m o lecu la r es in c o n s ta n te : p o r lo com ún, debido a la d e s h id ra ta c ió n p a rc ia l al aire, suele ser m enos que lo señalado en la fó rm u la. A gregados. Se en c u en tran bajo la form a de frágiles co n c rec io nes sem eja n te s a los geles, con frecuencia d iv id id a s en p e q u e ñ o s frag m en to s debido a la desecación. Color. V aría según sea la com posición. E m p e z a n d o p o r la lerro h a lo y sita y term in an d o por la g a rn ie rita se o b se rv a la s ig u ie n te sucesión d e colores: p ard o o p ard o chocolate, m a rró n claro, p a r d o am arillo , p a ja , am arillo verdusco, v erde p álid o o v e rd e a z u le n c o , v erd e intenso. Brillo céreo, m a te (en las v a rie d a d e s p a rc ia lm e n te d esh id ra ta d as) ¿y = 1,58—1,60. D u reza 1 —2. F rágiles. E n la m ed id a de la d e s h id ra ta c ió n e n el aire se disgregan todos ellos en pequeños fra g m e n to s con f r a c t u r a concoidea p lan a. Sus pesos específicos no se d istin g u e n m u c h o el u n o del o tro (de 2 a 2,5). L os caracteres diagnósticos son los m ism os que los se ñ a la d o s al describ ir la h alo y sita y la g a rn ie rita : b a ja d u re za, c a p a c id a d p a r a disgregarse en fragm entos en el proceso d e d e s h id ra ta c ió n . p a r a p u lim e n ta rse con la uña, etc. Origen y yacim ientos. Se form an en el proceso de m e te o riz a c ió n de rocas u ltrab ásicas. L as fu en tes d e níquel, m ag n esio e h ie rro so n p rin cip a lm en te la serp en tin a y los m inerales, a c u e n ta d e los cu a le s procede. L a fu en te de alum inio, sobre to d o en las especies m in e ra le s de este grupo ricas en alúm ina, suelen ser ro c a s q u e e n c a ja n los m acizos de serpentinas, p o r ejem plo, p o rfirita s, e sq u is to s a r c i llosos, etc. Los m inerales de esta serie se lian e stu d ia d o d e ta lla d a m e n te en los yacim ien to s de silicatos d e n íq u el d e los U ra le s C e n tra le s : Petrovski, Tiulenevski, Novo-Cheremshanski, Q olen du jin ski, e tc. A quí los m inerales de la especie en cu estió n a b u n d a n b a s t a n t e en las cercanías de las h o y a s , de co n tac to , re c u b rie n d o la su p e rfic ie de los m árm oles o concreciones en las arcilla s h a lo y sitic a s al lado de m acizos do serp en tin itas m eteo rizad as en é p o c a s re m o ta s. L as concreciones suelen e sta r ro ta s en p e q u e ñ o s fra g m e n to s de m u y v a ria d a coloración. Suelen d arse casos d e ca m b io d e c o lo ra ción en u n a m ism a m uestra.
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8. GRUPO DE LA ALOFANA Siguiendo al grupo precedente conviene e x a m in a r los m in e ra le s auténticam ente am orfos parecidos al vidrio o a la re sin a , a m en u d o transparentes, de variable com posición quím ica. C o n sta n , en lo fundam ental, de A120 3> S i0 2 y H 20 . Su siste m a tiz a c ió n n o p u e d e elaborarse todavía. P o r eso no darem os aq u í m ás q u e u n a d e s c rip ción general de las propiedades de estos m inerales b a jo el n o m b re colectivo de “alófana”. ALOFANA - raAl20 3-wSi02-í>H20 . Del griego “ a lo fa n e s ” , que se parece a otro (debido a su m atiz azulenco o v erd u sco se c o n fu n día a m enudo con la m ena de cobre). Composición quím ica. Los m inerales de este g ru p o n o c o n s ti tuyen compuestos químicos, sino que son típ ic a s p seu d o d iso lu cio nes sólidas. Según los análisis quím icos com pletos d e q u e se d is pone, el contenido de A120 3 v a ría e n tre 23,5 y 41,6% ; S i 0 2, d e 21,4 a 39,1%; H 20 , de 39,0 a 43,9%. A dem ás, co n fre c u e n c ia se registran los siguientes com ponentes (en % ): l ’e20 3, h a s t a el 0,8 (tam bién suelen encontrarse variedades ricas en h ie rro ), MgO (hasta el 0,3), CaO (hasta el 2 y m ás), K 20 + N a 20 ( h a s ta el 0,3), CuO (hasta el 1,6 y m ás), ZnO (h a sta el 4), CO ( h a s ta el 1,2) P 2Os (hasta el 1,3,) S 0 3 (h a sta el 0,2). Aspecto exterior. M asas parecidas al v id rio co n f r a c t u r a c u rv a o concoidea. Se en cu en tra tam b ién b ajo la fo rm a d e c o rte z a s con superficie estalactítica arriñ o n ad a, ra ra s veces e n m a sa s b la n c a s pulverulentas. Las investigaciones ro e n tg e n o m é tric a s n o a c u s a n estru ctu ra cristalina. Color. Las más de las veces azul p álid o , a m a rillo v e rd u s c o , con menos frecuencia verde intenso, p a rd o ; m u c h a s v e c e s in c o lo ra . T ransparante o translúcida. B rillo v itre o , graso. N = 1,47 — 1,51. Dureza alrededor de 3,0. Muy f rá g il.Peso específico 1,85— 1,89. Caracteres diagnósticos. Son sus p ro p ie d a d e s c a r a c te r ís tic a s la sem ejanza al vidrio, la tra n sp a re n c ia o tra n s lu c id e z y la b a ja dureza (a diferencia de las varied ad es tra n s p a r e n te s d e ó p alo ). Debido a que son am orfas, ó p tic a m e n te is o tro p a s y p o se e n id é n ticos índices de refracción, el diagnóstico e x a c to sólo es p o sib le con ay u d a del análisis quím ico. E s b a s ta n te s in to m á tic a la c u r v a de calentam iento, pero en las alófanas p a rc ia lm e n te d e s c ris ta liz a das, la fase cristalina sólo puede d e te rm in a rs e p o r v ía ro e n tg e n o m étrica en la m ay o ría d e los casos se re g is tra n los c a ra c te re s d e la fase cristalin a de la haloysita). Se disgregan al soplete, p ero no se fu n d e n . E l p o lv o c o n d is o lu ción d e n itra to de cobalto ad q u iere u n a h e rm o sa c o lo ra c ió n a z u l o scu ra (Al). E n HCI se descom ponen, fo rm a n d o sílic e g e la tin o s a . Origen y yacimientos. Las a ló fan as se e n c u e n tr a n ex clu siv a m e n te com o fo rm acio n es exógenas. S uelen o b s e rv a rs e e n g rie ta s y
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cav id ad es en Jas zonas de oxidación de los yacim ientos de m enas y rocas. Se conocen, p o r ejem plo, hallazgos en cavidades e n tre m argas, en yacim ientos de arcillas, carbones, lim onitas, m enas de plom o, zinc, cobre, etc. A m enudo van asociadas a la h alo y sita. a veces a la crisocola. al cuarzo, a los carbonatos, etc. B ajo la in flu e n cia de ag u as que contienen CO, se som eten a la carb o n atizació n . Se conocen casos de descomposición y transform ación en h alo y sita. D e los num erosos hallazgos en la URSS señalarem os los sig u ien te s : en el yacim iento de alu n ita de Zhuravlinskoe (U rales); en los m ontes de Karcimazar (BSS de T ad zh iq u ia); en el d is trito de M innsinsk, cerca de la aldea de Potéjino (región a u tó n o m a d e Ja k a s ia ) asociada a la alum ohidrocalcita, que se d esa rro lla p o r v ía m etaso m ática en sucesión a la alófana; cerca de la a ld e a d e Banínovka, de la región de I vánovo-Voznesen.sk ;j en los y a c im ie n to s de Jopior, L ípetsk y otros yacim ientos de hierro de las zo n a s cen trales de la p a rte europea de la URSS, en el y a c im ie n to se d i m en tario de arcillas de blanqueo en las inm ediaciones de la c iu d a d d e N álchik, etc. 9. GRUPO DE LA MONTMORILLONITA E n tre los m inerales del grupo ele la m o n tm o rillo n ita, lo m ism o que en los grupos precedentes (se rp en tin a-cao lin ita y h a lo y sita ) fig u ra n especies m inerales esencialm ente m agnésicas, e se n c ia l m en te alum ínicas e interm edias. P ese a los rasgos e x te rn o s d e a n a logía, estos m inerales se diferencian co n sid erab lem en te d e ellos p o r su e s tru c tu ra cristalin a y ciertas p ro p ied ad es físicas m u y especiales. L a e s tru c tu ra cristalin a de estos m inerales, lo m ism o q u e d e to d a s las sustan cias sem ejantes a la m ica, se d istin g u e p o r la d is posición e stra tific ad a de los aniones y cationes. L a diferencia respecto a los m inerales de los g ru p o s d e la c a o li n ita y la h alo y sita consiste en que aq u í la c a p a d e “ h id r a r g ilita ” se dispone entre dos capas de te tra e d ro s d e oxígeno y siücio (fig. 345). E n este sentido, los m inerales del g ru p o de la m o n tm o rillo n ita recu erd an m ucho las p artic u la rid ad es de la e s tr u c tu r a d e los m in e rales del grujió del talco y otros d e a n á lo g a e s tr u c tu r a c ris ta lin a . P o r lo que se refiere a la orien tació n do los te tra e d ro s d e oxígeno y silicio en cad a capa, no se ob serv an d iferen cias sen sib les re sp e c to a la e s tru c tu ra de la h alo y sita (v. fig. 344): u n o s v é rtic e s d e los tetra ed ro s ocupados por iones de oxígeno e n tr a n e n la com posición de la cap a de “ h id ra rg ilita ” ; los o tro s, o c u p a d o s p o r los io n es d e hidroxilo, se dirigen hacia íu era. Así, c a d a p a q u e te e s tra tific a d o viene contorneado por am bos lados p o r io n es d e h id ro x ilo ca p ace s d e re te n e r m oléculas de H 20 . E s ta s se d isp o n e n , p o r lo v isto , en capas con orientación bien o rd e n ad a. 40 -
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U n a p a rtic u la rid a d n o ta b le y de excepcional im p o rta n c ia p rá ctica de los m in era le s del grupo de la m o n tm o rillo n ita es su pro p ied ad de in fla rse en p re se n cia del ag u a (fig. 346) y p e rd e r grad u alm en te el a g u a a d s o rb id a z (oh) al calentarse. D eb id o a ello, la m ag n itu d c de la m a lla c rista lin a puede v a ria r en u n in te rv a lo co n siderable: d e 9,6 a 28,4 Á. d e n 4(O H W O pendiendo de la c a n tid a d de m oléculas de H 20 q u e p a r tic ip a n en la e s tru c tu ra c ris ta lin a del m in eral.1 L a g ra n c a p a c id a d de absorción d e las arcillas c o n s titu i das p rin cip a lm en te d e m in era le s del grupo de la m o n tm o rillo n ita , 2 (OH) que pu ed en e x tra e r d e los líq u id o s d istin ta s im p u rez as e n su sp en sió n Fig. 345. Estructura cristalina de (y en estad o seco in clu so g ases de petróleo) se e m p le a m u c h o e n las la montniorillonita. diversas ra m a s d e la in d u s tria . Se d an arcillas q u e a d s o rb e n b ien los álcalis cá u stic o s y c a rb o n a to s alcalinos, p o r c u y a ra z ó n se u sa n com o su sta n c ia s “ s a p o n if ic a n te s ” en la in d u s tria del ja b ó n . T o d a s éstas se lla m a n a rc illa s “ d e b la n q u e o ” , a u n q u e p o se a n n o m b re s especiales: “ b e n to n ita s ” o “ a r cillas b e n to n ític a s ” , „ tie rra s d e Fig. 34G. Bentonita. F u lle r” , “ h u m b r in a ” , “ n alch iEl cubo pequeño es lie bentonita en estado seco; el grande es el mismo cubo k i t a ” , etc. después de absorber agua. O tra p ro p ie d a d m u y im p o r ta n te de los m in era le s d e este grupo, que se hallan en m asas m icrodispersas, co n siste e n la g ra n c a pacidad p ara el recam bio de cationes, d e m odo an á lo g o a lo q u e se observa en la« zeolitas y las su stan cias especiales d e n o m in a d a s p erm u titas. Las arcillas, que co n stan en lo fu n d a m e n ta l d e m o n tm orillonita, contienen p a ra c ad a 100 g d e s u s ta n c ia d e 60 a 100 m g-
1 Las moléculas de H20 se disponen en los espacios comprendidos entre los paquetes, es decir, penetran a lo largo de los planos de división entre los paquetes de la red cristalina. Dado que cada paquete contiene en ambos planos exteriores iones de hidroxilo, por cuya razón los paquetes se unen mediante las superficies de carga del mismo signo, no tiene nada de extraño que. al penetrar el agua, ellos se alejen algo el uno del otro. 626
eq u iv . de catio n es de recam bio, p rin cip a lm en te C a 2+. K 1+, N a 1+, m ie n tra s q u e en los caolines 110 se re g istra n m ás q u e d e 3 a 15 m geq u iv . de dichos cationes. E n v is ta de que después de u n a m olienda fin a el re c a m b io d e catio n es a u m e n ta h a s ta el trip le, se estim a q u e d ich o s c a tio n e s d e recam b io p u ed en disponerse no sólo en la su p erficie d e las p a r tíc u las, sino ta m b ié n en el in te rio r de las fases c rista lin a s (p o r lo v is to , en los espacios com prendidos e n tre los p a q u e te s e s tra tific a d o s d e las redes cristalinas). S egún o p in an R oss y H endriks, estos ca tio n e s d e re c a m b io (“ bases e x te rn a s ” ), au n q u e e n tre n en la com posición d e los m i nerales del g rupo de la m ontm orillonita, no p a rtic ip a n en la c o n s titu c ió n de su m alla cristalina. Al ser ad so rb id o s no h a c e n m ás q u e co m p en sar la carg a n eg a tiv a re s ta n te d e la e s tr u c tu r a c r is ta lin a que surge a raíz de la su stitu ció n en ella de u n o s c a tio n e s p o r o tro s de valencia inferio r (por ejem plo, A ls+ j^or M g2+, o S i4+ p o r A l3+). E n efecto, si en la e s tru c tu ra de la b eid elita — Al,[Si4O10] [OHVj• » H 20 — su stititu im o s u n a p a rte de los cationes A l3'*" p o r c a tio n e s Mg2+ surge u n a carga neg ativ a residual que p u ed e se r a m o rtig u a da, digam os, p o r N a1+ (a las bases de re cam b io c o rre sp o n d e u n prom edio de carga 0,33): •^a0,33 t
Ali,67Mg0l33[Si4O10][O H ]a •«HoO. Id én tico cuadro observarem os en el caso de su s titu c ió n d e S i4+ p o r Al3+: ^ a0.33 t Al2[(SÍ3i07Al0,33)O H 10] [O H ], •wH 20 . Así se explica la com plejidad de las fórm ulas q u ím ic a s d e los m inerales del grupo de la m ontm orillonita d ed u c id a s p o r el m é to d o de R oss y H endriks. No citarem os aq u í los cálculos d e d ic h a s deducciones. Señalarem os únicam ente que el n ú m ero d e c a tio n e s de coordinación senaria suele ser su p erio r a 2(2,05 — 2,27). L a presencia de iones Al de coordinación c u a te rn a ria , q u e s u s titu y e n a los Si4+ , es característica en las variedades ricas en alu m in io . E n tre los m inerales de dicho grupo ex a m in a rem o s la b eid elita, la m ontm orillonita y la n o ntronita. BElDJiLITA — Al2[Si40 1U][ 011]2. ?í JL12ü . Debe su d en o m in ac ió n a la localidad de Boydell, de C olorado (EK1.UU.). Composición quím ica. In co n stan te. Aousa c a n tid a d e s v ariab les de sesquióxidos y sílice en dependencia del co n ten id o d e ag u a. El contenido do A120 3 varía ontre el 20 y oj 27,0% , el de S i0 2, del 45 al 50%. Además, contiene casi siem pre p eq u eñ as porciones d e F e20 3, CaO, álcalis: N a„0 y K ,0 , a veces MgO, NiO, MnO, etc. 40*
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C ristaliza e a el sistem a m onoclínico. De ta rd e en t a r d e se encu e n tra en delgadas lám inas rom boideas. Suele h a lla rse e n m asas terrosas ju n to a la m o ntm orillonita en arcillas b e n to n ític a s . L a estru c tu ra cristalina es análoga a la que posee la m o n tm o rillo n ita (fig. 345). Color. Blanco con m atices am arillento, p a rd u sc o , ro jiz o . B rillo débil, céreo en las m asas com pactas. Los índices de re fra c c ió n son variables, dependen del contenido de agua. Dureza de las lám inas 1,5. Clivaje según {001}. P eso específico (de las lám inas) 2,6. L a beidelita, lo m ism o q u e los d e m á s m in era le s del grupo en cuestión, posee u n a cap acid ad p ro n u n c ia d a d e re c a m bio catiónico en relaciones rigurosam ente e q u iv a le n te s, d e in fla rse en el agua y otras propiedades com unes. A cerca d e la im p o rta n c ia p ráctica véase m ontm orillonita. Origen y yacim ientos. L a b eidelita se o b se rv a en la c o rte z a de m eteorización de las rocas básicas y u ltra b á sic a s e n la s z o n a s de JaJílovo, A kkerm an y o tras de los U rales del S ur. D e la s co n d icio n es en que se en cu en tra depende, por ejem plo, el c o n te n id o d e n íq u el y cromo. Se h a registrado asim ism o en las z o n a s d e o x id a c ió n de otros yacim ientos m etalíferos (de an tim o n io , m a n g a n e so , etc.). Se en cu en tra en cantidades m uy considerables en los loess, p o r ejem plo, de la p arte sudoriental del E sta d o d e M isuri (E E .U U .), en suelos form ados a cu en ta de loess, o en tie rra s grises s o b re ro cas eruptivas, a veces como p ro d u cto de la m o d ificació n d e la ce n iz a volcánica, en arcillas b en to n íticas ju n to a la m o n tm o rillo n ita , etc. MONTMOKILLONITA m{Mg3[Si4O 10][O H 2]} .p (A l, F e)*. •[Si4O10][OH]2}-?iH2O. L a relación m : p su ele se r d e 0,8 a 0,9. Debe su denom inación al lu g ar del hallazgo e n M o n tm o rilló n (Francia). Es un m ineral m uy com ún, p rin c ip a lm e n te e n tre ciertas variedades de arcillas. Composición quím ica. In c o n sta n te . D ep en d e m u c h o del v a r ia ble contenido de agua. Según los análisis d e las v a rie d a d e s p u ra s se registran las siguientes oscilaciones ( e n % ) : S i0 2, 48 — 56; AI,Oa, 1 1 - 2 2 ; F e20 3, 5 y m ás; MgO, 4 —9; C aO , 0,8 —3,5 y m ás; H 20 , 12 —24. Además, se registran, a veces, K 20 , N a 20 , etc. Cristaliza en el sistem a m onoclínico. a0 = 5,1 0 ; b0 = 8,83; c0 = 15,2 (al calentarse h asta 400°, c0 d ism in u y e h a s ta 9,6). Color. Blanco con m atices grisáceo, a veces a z u le n c o ; ro sa , rosarojo, a veces verde. Brillo. M ate en estad o seco. N m = 1,516 — 1,526. D ureza de las escam as sueltas no se conoce. M uy b la n d a . Grasa. Clivaje bueno de las escam as sueltas según {001}. P eso específico in co n stan te. C aracteres diagnósticos. L a presencia de m ontm orillonita en u n as u o tra s arcillas puede a d v e rtirse p o r los fenómenos de inflación a c a u sa de la hum edad, así com o p o r el c a r á c te r graso 628
d eb id o a e s ta p ro p ied ad . Sin em bargo, es im posible el d iag n ó stico ex a cto sin m ed ir las co n stan te s ó pticas y sin las in v estig acio n es ro e n tg e n o m étricas y los análisis quím icos. R e v iste n in teré s ciertos caracteres ex tern o s p ec u lia res d e las arcillas b e n to n ític a s que aflo ran y son ricas en n io n tm o rillo n ita y b eid elita. D espués de las lluvias, los aflo ram ien to s se c o n v ie rte n en u n a m asa d en sa de g elatin a resbaladiza. Al secarse a g rie ta n y se in fla n b ajo el efecto de la inflación de los secto res m ás p ro f u n dos y que to d a v ía no se h an secado. E n consecuencia a d q u ie re n u n asp ecto arru g ad o , lleno de g rietas, parecido, a los corales. Al d u r a r el tiem p o seco, la superficie de dichas arcillas se v u e lv e e x tr e m a m e n te friable. Origen y yacim ientos. L a m o n tm o rillo n ita se fo rm a casi e x c lu siv a m e n te en condiciones exógenas, m ás q u e n a d a en el pro ceso de m eteorización de las rocas e ru p tiv a s y en u n m edio alca lin o . M uchas arcillas bentoníticas in te g ra d a s p o r Ja m o n tm o r i llo n ita se h an form ado a consecuencia de la descom posición de cenizas volcánicas depositadas, p rin cip a lm en te , en el ío n d o d e los m ares. L a m o n tm o rillo n ita es tam b ién m uy com ún en la c o rte z a d e m eteorización de rocas básicas e ru p tiv a s: d ia b a sa s, b a s a lto s , gabro, p erid o titas, etc. Se fo rm a tam b ién en los suelos a c u e n ta de los gran ito s y las dio ritas que se m eteo rizan . Se co n o c en aglom eraciones de m o n tm o rillo n ita en tie rra s n eg ras y c a s ta ñ a s lixiviadas y m ed ianam ente húm icas co n stitu id a s so b re rocas eru p tiv as. Al form arse en las condiciones de superficie, la m o n tm o rillo n ita es u n m ineral m ás o m enos estable. E n las co m arcas d e s é rtic a s , sus aglom eraciones se tran sfo rm an en la su p erficie en u n m a te ria l pu lv eru len to y son a rra stra d a s por los vien to s. Así s u rg e n las sedim entaciones de loess, que contienen c a n tid a d e s c o n sid e ra b le s de b eid elita y m ontm orillonita. E n la URSS se conoce un yacim iento de arcillas d e b la n q u e o de calidad superior en las inm ediaciones de la a ld e a fie O'itmhri cerca de K u taísi (Georgia O ccidental), b ajo la fo rm a d e e s tr a to d e d istintos m atices: casi blanco, am arillento claro y v e rd e a m a rille n to h a sta gris. D ichas arcillas se lian form ado a c u e n ta d e la ce n iz a volcánica acarread a hacia el m ar en el período cre tá c e o su p e rio r. Cerca de Nálchilc se conocen arcillas de a lta ca lid a d (pie c o n tie n e n m o n tm orillonita e n tre rocas sed im en tarias del p e río d o te rc ia rio inferior. Lrk arcillas bentoníticas con propiedades de adsorción v sap o nificación están r e p r e s e n t adosen JaURiSS por un grupo de yacim ien tos en las inmediaciones de la aldea de A x ¡cania (Georgia O cci dental, al Sudeste de la ciudad de Majaradze) en depósitos estra ti ficados. Cabe mencionar asimismo los yacim ientos de arcilla sap o n ifica re en C r im e a (de edad cretácea superior). Kn las zonas (>29
com prendidas entre K arasu bazar y S ebastopol se e x tra e n desde tiem pos rem otos de modo prim itivo. En el extranjero son m uy conocidas las arcillas d e sc o lo ra n te s (tierra de Fuüer) en los E E .U U . en F lo rid a, G eorgia, A la b a m a , California, así como en F rancia (M ontm orillón, del d e p a rta m e n to de Vienne), Japón, etc. Im portancia práctica. Merced a su gran c a p a c id a d a d s o rb e n te , las arcillas de m ontm orillonita tienen m uchas ap lica cio n es e n la industria y a bien secas, y a tra s u n tra ta m ie n to q u ím ic o (a c ti vación). E l consumidor principal de dichas arcillas es la in d u s tr ia del petróleo, que las usa p a ra lim piar de im p u rezas s u sp e n sa s (resin as, m aterias carbonosas) los productos de la d estilació n fra c c io n a l d e los petróleos. E n la in d u stria tex til se em p lean en el a c a b a d o de paños, con el fin de elim inar las grasas, así com o los a c e ite s e n el proceso del teñido (tejidos de seda, algodón, etc.), d o n d e se a p r o vecha su capacidad p ara d ar suspensiones estab le s co n el a g u a y las grasas. En la producción de caucho, estas arcillas, lo m ism o que el caolín, se em plean como relleno ac tiv o p a r a a u m e n ta r la rigidez, la resistencia a la fricción, a los ácidos, etc. E n la in d u s tr ia del jabón y de artículos de cosm ética se u sa n com o re lle n o d e c la ses baratas de jabón, polvos, m aquillaje, p o m a d a , d e n tífric o s, pastas de dientes, etc. Tam bién se usan p a r a lim p ia r el a g u a y p r o ductos alimenticios (vinos, aceites, etc.), com o ad ició n e n la f a b r i cación de papel, en cerám ica y, por fin, en la p re p a ra c ió n d e m e d i camentos, principalm ente aglutinantes (pastillas y p íld o ra s), a d s o r bentes de bacilos y sustancias nocivas en en fe rm e d a d e s d e l e s tó mago, heridas, intoxicaciones con alcaloides, etc. NONTRONITA - (Fe, Al)2[Si4O10][O H ]2-n H ?O. D e h e c h o a q u í se agrupan las variedades de m o ntm orillonita rica s e n F e 20 3, p o r cuya razón sería más razonable den o m in arla fe rro m o n tm o rillo nita. Debe su denominación al lugar de su h allaz g o N o n tr ó n (Francia). Sinónimo: clorópalo (en las pocas m asas c o m p a c ta s q u e se encuentran mezcladas con el ópalo). Composición química. V ariable. E n raros casos c o rre sp o n d e a la especie mineral casi puram ente fe rro sa d e fó rm u la : F e 2[Si4O10][O H ]2 • •toH20 , es decir, al miembro term in al d e la serie is o m o rfa co n Al2[Si4O103 [0 H ]2*wH20 (beideüta). Suele c o n te n e r e n c a n t i d a d e s sensibles A120 3 (hasta el 14%) y MgO (h a sta e l 8 % ). C o n tie n e a s i mismo CaO (hasta el 2%), pequeñas c a n tid a d e s d e K 20 , N a 20 , a veces NiO, Cr20 3. Se encuentra, por lo común, en agregados te rro so s c r i p t o c r i s taJinos, de vez en cuando en m asas com pactas o p alifo rm es. Color. Am arillo verdusco, verde de alfóncigo, v e r d e p a r d u s c o (teñ ido p o r los hidróxidos de hierro). Brillo m a t e en las v a r i e d a d e s friab les y céreo en las com pactas. Nm — 1,585 — 1,600. 630
D u reza alred ed or de 2 —2,5. F ra c tu ra concoidea en las v a rie d a des co m p actas. F rágil, friab le; grasa al tacto. E l clivaje sólo se o b se rv a en las variedades escam osas, al microscopio. Peso específico 1 .7 2 7 - 1,870. C aracteres diagnósticos. E n tre los productos de m eteorización, sobre to d o de las rocas ultrabásicas m agnesico-ferrosas (serp en tinita^. p erid o titas, dunitas), se puede sospechar su p re sen cia p o r los agregados terrosos y el color am arillo verdusco o verde. L a identificación ex a cta sólo es posible sobre la base de las cons ta n te s ópticas, el análisis quím ico o espectral y las in v estig acio n es ro entgenom étricas. N o se funde al soplete. E n HC1 se descom pone con re la tiv a d ificu ltad form ando sílice gelatinosa. Origen y yacim ientos. Se form a en procesos exógenos, com o se h a señalado ya, d u ra n te la m eteorización de rocas ricas en hierro y m agnesio, principalm ente eru p tiv as, así com o en u n a serie de yacim ientos de m inerales m etalíferos, en p a rtic u la r de m en as d e hierro. Suele observarse en los horizontes inferiores de la c o rte z a de m eteorización. E n el proceso de m eteorización en la superficie se d esco m p o n e p au latin am en te form ando hidróxidos de hierro q u e m a n tie n e n el estado de agregación de la n o n tro n ita, así com o ópalo, el cu a l se tran sfo rm a en calcedonia y cuarzo. A b u n d a m ucho en las antiguas cortezas de m eteo rizació n d e los m acizos de serp entinitas de las zonas de Jalílovo (U rales del Sur), jKem pirsaisk (región de A ktiubinsk), etc. Se h a re g is tra d o tam b ién en el m onte M agnítnaia, en K rivoi Rog en la z o n a d e M ariúpol, etc. Im portancia práctica. Sólo la tienen las m asas de n o n tr o n ita enriquecidas con níquel, que se en c u en tran en la c o rte z a d e m e te o rización de í'ocas u ltrabásicas eru p tiv a s (d u n itas y s e rp e n tin ita s). E n m uchos yacim ientos de silicatos de níquel tie n e n im p o r ta n cia p rim ordial como m ineral co n stitu tiv o de la m e n a a la p a r d e los hidrosilicatos de m agnesio y níquel, com o, p o r ejem p lo , la rev d in sk ita, a veces la garnierita, etc.
SUBCLASE E. SILICATOS CON R ED ES CONTINUAS TRIDIM ENSIO NALES D E TETRAEDROS (Si, A1)0 4 EN LAS ESTRUCTURAS CRISTALINAS Muchos silicatos de articulación tridim ensional de los tetrae dros amónicos (Si, A1)0 4 figuran entre los minerales más pro pagados en la naturaleza y mas im portantes en la constitución de las rocas. 631
Va hemos señalado que los com puestos de d ich a su b clase son, desde el p u n to de v ista químico, casi exclu siv am en te alu m o silicatos. es decir, com puestos en cuyas estru c tu ras c rista lin a s to m a n p arte radicales am ónicos no constituidos ú n ic a m e n te d e S i0 4, sino tam bién de tetraedros de A10r Aquí, el n ú m ero d e iones Si4+ sustituidos por iones Al3+ no pasa de la m itad . P o r lo c o m ú n , se establecen las relaciones estequiom étricas Si:A l = 3:1 o 1:1, es decir, los aniones complejos pueden expresarse, a m en u d o , con las fórmulas Si3A108 o SiA104(Si2Al20 g). La correlación (Si + Al): O en los radicales am ónicos c o n s titu y e siempre 1:2. Por consiguiente, los m inerales de d ich a su b clase se acercan mucho más que los otros silicatos a los m inerales del g ru p o S i0 2 (cuarzo, tridim ita, cristobalita). E n consonancia con ello, su s estructuras cristalinas son afines. Los tetraed ro s Si O,, y A 104 v an articulados en redes tridim ensionales de la m ism a m a n e ra q u e los tetraedros S i0 4 en los m inerales del grupo del cuarzo, es decir, c a d a vértice de cualquier tetraedro es común p a ra el o tro te tra e d ro , adyacente. Sin embargo, al m antener la condición, las fo rm a s y la estru ctu ra de Jas redes espaciales son d istin ta s en los d ife re n te s compuestos. Es m uy característico que entre los cationes que o c u p a n las •‘cavidades” en las redes no figuran m ás que iones de g ra n d e s radios y, por consiguiente, de gran índice de co o rd in ació n : N a 1+, C'a2+, K 1+, B a2+, raras veces Cs1+ y R b 1+. Los cationes d e p e q u e ñas dimensiones con la coordinación senaria c a ra c te rís tic a : M g2+, Fe2+, Mn2+, Al3+, F e3+, etc., que estam os a c o stu m b ra d o s a v e r en las subclases precedentes no existen en absoluto en los c o m p u esto s de la subclase en cuestión. Desde el p u n to de v ista d e las re g la s de electrovalencia ello tiene u n a explicación m uy sencilla. E n efecto, entre los feldespatos y las zeolitas — los re p re s e n ta n tes de la subclase en cuestión m ás propagados en la n a tu ra le z a — se registran Jos siguientes tipos de radicales a m ó n ic o s: [SisAlOg]1 - , [Si2Al2Og]2 -, [Si3Al20 10]2“ , etc. Así, a cada ion 0 2~ en el p rim e r caso corresponde 1/8 de valencia neg ativ a no co m p en sa d a; e n el segundo, 1/4; en el tercer, 1/5. M ientras ta n to los ca tio n e s com o Mg2+, que pueden verse cercados de m ás de seis oxígenos, re q u ie ren de cada oxígeno 1 /3 de valencia negativa, es decir, no tie n e n cargas negativas suficientes p ara ellos. E stas cargas no p u e d e n neutralizarse más que con ay u d a de cationes m ás graneles, N a 1+, K 1+, monovalentes, o Ca2+, B a2+, bivalentes, que re q u ie re n m e n o res porciones de carga p ara la com pensación, p u esto que ésto s cationes pueden hallarse rodeados de ocho y m ás oxígenos. P o r eso, los cationes Mg2+, Ee2+, etc. presentes en la aleación o d iso lu ción entran en la composición de otros m inerales (piroxenas, h o n ibJendas, m icas, etc.) que se form an en paragénesis con los fe ld e s p ato s. R ev isten p a rtic u la r interés los m inerales con las lla m a d a s es
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tru c tu ra s d e in terp e n etrac ió n . donde, adem ás de los aniones tr id i m ensio n ales d e e s tru c tu ra reticu lar, fig u ran aniones su p le m e n ta rios. com o, p o r ejem plo, F 1 -, Cl1' , [O H ]1" , [SO,]2" . [C 0 3]2- , etc. L os ú ltim o s no tien en enlace directo con Si4+ o A l3+, que e n tra n en la com posición de los tetra ed ro s. Tienen enlaces p ro p io s con los catio n es alcalinos a alcalinotérreos N a 1+, C a2+. B a 2+, etc., cuyo n ú m ero to ta l en dichos m inerales es m ay o r que en los co m p u es to s sim ples. D ad o que las dim ensiones de los aniones s u p le m e n ta rio s son b a s ta n te grandes, estos pueden disponerse ú n ic a m e n te e n “ c a v id a d e s ” g ran des de las estru c tu ras cristalinas. U n a p ro p ied a d no tab le de la com posición de las lla m a d a s zeolita s es ]a p resen cia en ellas de m oléculas de H 20 d é b ilm e n te r e te n i das. T a n to en el proceso de su d esh id ratació n com o en el d e liid rata c ió n o de su su stitu ció n con m oléculas d e o tra s s u s ta n c ia s (p o r ejem plo, de alcohol), las estru c tu ras cristalin as d e los m in e ra le s del g ru p o en cuestión no se destruyen. E s ta s p ro p ie d a d e s c a ra c te rísticas de las zeolitas vienen d eterm in a d as ta m b ié n p o r la p r e sencia de “ ca n ales” b a s ta n te libres p a r a el m o v im ien to d e las m oléculas de a g u a o de o tras sustancias. O tro rasgo q u ím ico im p o r ta n te de los m inerales del grupo d e las zeo litas es su c a p a c id a d p a ra el recam bio de cationes, N a 1+ p u ed e s u s titu irs e p o r o tro s iones: A g1+, L i1+, [N H d]1+, etc. que ex isten en las d iso lu cio n es. Según acu san las investigaciones ro en tg e n o m étricas, las e s t r u c tu ras cristalin as no cam bian en sem ejantes casos. L as p ro piedades físicas de los m inerales q u e po seen ra d ic a le s iónicos tridim ensionales en las e stru c tu ra s c rista lin a s se d is tin g u e n p o r ciertas p articu larid ad es. A n te to d o s a lta a la v is ta su c o lo ra ción clara (los cationes de los m etales cronioforos d e c o o rd in a c ió n senaria, como se h a señalado an tes, no e n tra n en la c o m p o sició n d e estos m inerales). A dem ás, los m inerales d e la su b clase en c u e s tió n poseen, en su casi to ta lid a d , m enores índices d e re fra c c ió n q u e los silicatos de o tras subclases, lo que corresponde p le n a m e n te a los v o lúm enes m oleculares de las redes cristalin as su p e rio re s e n 1111 O 2 - . E s ta ú ltim a circu nstancia es causa de los b ajo s pesos específicos. E s sin to m ático que al su stitu irse unos c a tio n e s m o n o v a le n te s (N a1+, K 1+) p or otros divalentes (Ca2+, B a 2+), lo q u e o rig in a la contracción de la e stru c tu ra cristalin a y u n a d e fo rm a c ió n sen sib le de los iones O2 -, produce cierto a u m e n to de los ín d ices d e r e f r a c ción y doble refracción. L a d u reza de los m inerales de la su b clase en c u e s tió n oscila, en lo fu n d am en ta], e n tre 5 y 6, o sea sóJo es in fe rio r a los silic a to s con tetra ed ro s de Si()., aislados. P o r lo q u e re s p e c ta al c liv aje, en oposición a los m inerales del g rupo del cu a rzo , d o n d e son iguales los esfuerzos principales de las valencias Si-O-Si en las tre s d ire c c io nes fu n dam entales, observam os a q u í u n c liv a je sensiblo e in clu so bueno en v arias direcciones. Kllo se d e b e a q u e en m u c h a s e s tr u c t u r a s cristalinas, pese al enlace trid im e n sio n a l, en c ie rta s d ircccio (533
nes preferencia les so observa un em paque m ás e stre c h o d e los tetraedros amónicos. Así, por ejem plo, en las e s tru c tu r a s c ris ta lillas pseudotetragonales de los feldespatos, Jas esc ap o líta s, la n atrolita. etc. se registra el clivaje según el p rism a “ p s e u d o te tra g o n al“ ; en las estructuras hexagonales de la nefelina y la c a n c rin ita . según eJ prisma “ pseudohexagonal” ; en la h e u la n d ita , d e e s tr u c tura próxima al tipo estratificado, en u n a dirección, com o en ios minerales del tipo de las micas. P o r fin, cabe se ñ a la r q u e los fe ld e s patos y muchas zeolitas se aproxim an, en Jo que a la e s t r u c tu r a se refiere, a Jas redes de sim etría superior. Así se ex p lica su p ro n u n c ia da predisposición al maclado guardando u n a sim e tría m á s p e r fe c ta que en los individuos sueltos. 1. GRUPO DE LOS FELDESPATOS Los feldespatos1son entre todos los silicatos los q u e m á s a b u n dan en la corteza terrestre, constituyendo en to ta l a lre d e d o r del 50% de su peso. A proxim adam ente, el 60% de los fe ld e s p a to s se halla en las rocas e ru p tiv a s; alrededor del 30% c o rre sp o n d e a las K[AlSi30¡]
1 N o se conoce con exactitud el origen de la denominación “feldespato”.
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F ig. 348. D ru s a d e g ra n d e s c ris ta le s d e o r to c la s a con ag re g a d o s de c rista le s la m in a re s d e a lb i ta (clev e la n d ita ) d e u n filó n p e g m a títie o . 1 /3 d e l t a m . n a t .
ro c as m etam ó rfic as, p rin c ip a lm e n te esq u isto s c ris ta lin o s ; los d e m ás 10 — 11 % se h allan m ás que n a d a en las a re n isc a s y c o n g lo m e ra d o s d o n d e los feld esp ato s ap a re c e n e n g ra n o s ro d a d o s o fo r m a n p a r te d e los casquijos. P o r su com posición quím ica, los fe ld e sp a to s so n a lu m o s ilic a to s d e N a. K y C a: N a [AlSi30 8], K [AlSi30 8], C a [A l2Si20 8], d e v e z e n cu an d o d e B a : B a [Al2Si20 8]. A veces se re g is tra n e n c a n tid a d e s in sig n ifican tes Li, R b , Cs com o m ezcla iso m o rfa, d e los á lc a lis y Sr en su stitu c ió n de Ca. O tra p a rtic u la rid a d c a ra c te rístic a d e los m in e ra le s d e e s te g r u po consiste en su ca p a c id a d p a r a fo rm a r series is o m o rfa s, p r in c i p a lm e n te b in arias. T ales son, p o r ejem plo, las s e r ie s : N a [A lS i30 8] — - Ca[A l2Si20 8]. N a[A lSi30 8] K [A lS i3O J y K [A lS i3O g] - B a[A ]2Si20 8]. E n c u a n to a las dos p a re ja s p rim e ra s se re fie re , el d ia g ra m a de las com posiciones de los fe ld e sp a to s (fig. 347) d a u n a id ea cab al del grado de su p ro p a g a c ió n y d e la p e rfe c c ió n d e l isom oríism o en ellas. E sto s m inerales cristaliza n en el s is te m a m o n o c lín ic o o tric línico, con la p a rtic u la rid a d de que ta n to u n o s co m o o tro s se d i s t i n guen m u y poco en tre sí p o r los c a ra c te re s m o rfo ló g ico s. L a s in v e s tigaciones ro en tg en o m étricas a c u sa n u n a g ra n a n a lo g ía d e las e s tru c tu ra s de todos los espatos. Muchos rasgos comunes se p resentan ta m b ién en las p ro p ie d a des físicas de estos minerales. Casi tod os son d e coloración c la r a : poseen índices relativam ente bajos de refracción; gran dureza (6 —6,5); buen clivaje en dos direcciones que se cortan b ajo un ángulo próximo a los 90°; pesos esp ecíficos re la tiv a m e n te bajos (2,5 —2,7). E stos rasgos los distin gu en claram en te de los m inerales parecidos. Se o b serv an en m asas m a c ro c ris ta lin a s e n tr e p e g m a tito s a s o c ia dos al cuarzo, a m enudo a la m ica m a c r o c ris ta lin a v a m in e ra le s 635
raro s con co m p o nentes volátiles (to p a d o , berilo, tu rm a lin a , etc). E n las cav id ad es m iarolíticas se en c u e n tra n , a veces, d ru s a s de g randes cristales d e feldespatos bien d esarro llad o s (fig. 348). Según las p articu larid ad es de la com posición q u ím ic a, los fel d esp a to s se subdividen en tres su b g ru p o s: a) S ubgrupo de los feldespatos calcio-sódicos, d e n o m in a d o s p l a ticó las as. serie isom orfa c o n tin u a N a[A lSi30 8] — Ca[Al2Si20 8] ; con frecuencia contienen como m ezcla iso m o rfa en c a n tid a d e s i n significantes K[AlSisOs]. '¿/ce. b) Subgrupo de los feldespatos sódico-potásicos, los cu a le s p u e den d ar a altas te m p e ra tu ra s disoluciones só lid as c o n tin u a s K[AlSisOt ] — Na[AISi3Og], que se d e sin te g ra n al e n fria rs e le n t a m ente en dos com ponentes esencialm ente p o tásico s y e se n c ia l m ente sódicos (cfr. sal gem a — silvita). E l c o n ten id o d e C a[A l2Si20 ] bajo la form a de m ezcla isom orfa suele se r in sig n ific an te. c) Subgrupo de los feldespatos bario-potásicos, ra ro s, d e n o m i nados hialofanas, que son tam b ién m ezclas iso m o rfas K [A lS i8Os] — - BafAljSijOg]. S U B G R U P O D E LAS PL A G IO C L A SA S
Como y a hemos señalado, los m inerales d e e s te s u b g ru p o con stitu y en u n a serie b in aria bien estu d ia d a , cuj7os m iem b ro s term inales se denom inan a lb ita — N a[A lSi30 8] y a n o r tita — CafALjSijOg]. Según los datos referentes a los co m p u esto s n a tu r a le s y artificiales existen to d as las v aried ad es d e com posición v a ria b le desde la alb ita p u ra (Ab) h a s ta la a n o r tita (An). La clasificación convencional de las especies m in e ra le s d e e s ta serie isom orfa es la siguiente: Contenido
dem olécula de a n o rtita (An) en %
A lb ita (Ab) - N a [AlSi3O J ............
0 -1 0
O lig o c la sa ........................... ............................ 1 0 - 3 0 A ndesina ......................... m ezclas 3 0 _ 50 5 0 _ 7Q L a b ra d o r ........................... Jiso m o rfas B v to w n ita .........................
Ab + An
A n o rtita (An) - Ca [AljSi20 $]
S istem a de c rista liz a c ió n tric lín ico
., (>
„
7 Q -9 0 9 0 -1 0 0
PLAGIOCLASAS - (100 - n)Na[AlSi30 8].nC a[A l2S i20 8], d o n d e n v a ría desde O h a sta 100. E n griego la p a la b ra “ p la g io c la z ” significa,: el que se deshace oblicuam ente. A d iferen cia d e los o tro s fe ld e sp a to s, d o n d e el ángulo com prendido e n tre los p la n o s de c liv a je (001) v (010) es igual a 90° o se a p ro x im a m u c h o a ello, en las p la g ic c ia sa s no llega a 86°24' - 86°50'. E l té rm in o “ a l b i t a ”
636
p ro c ed e del la tín “ a lb u s ” , blanco. ‘‘A n o rto s” en griego quiere d ecir oblicuo (se alu d e a la cristalización en el siste m a triclínico). D a d a la e x tra o rd in a ria im p o rta n c ia de la com posición d e las p lag io clasas p a r a la sistem atización de las rocas e ru p tiv a s, el acad ém ico ruso E . F ió d o ro v propuso u n a clasificación m uy cóm oda y la m ás racio n al de las plagioclasas designalhdo c a d a u n a de ellas oon el nú m ero que corresponda al p o rc en taje de co n ten id o de m o lécula de a n o rtita . P o r ejem plo, la plagioclasa JV972 es u n a m ezcla iso m o rfa que contiene el 72% de a n o r tita y el 28% de a lb ita . A q u í se d e ja d e te n e r en cuenta, p o r lo com ún, la in sig n i fic a n te m ezcla isom orfa K[A lSi30 8]. A veces, al s iste m a tiz a r las rocas e ru p tiv a s d e u n m odo g e n e ra l conviene aten e rse a la división, en g ran d es rasgos, d e las p lag io clasas con arreglo a su com posición, a sa b e r: P lag io clasas acidas „ in term ed ias „ básicas
JVe 0 —30 JV°30 —60 JV°60 —100
A q u í los térm in o s “ á c id o ”, “in te rm e d io ” y “ básico n o se em p lean en el sen tid o corriente, sino que se d eb e n a q u e el c o n te nido de S i0 2 (ácido silícico) v a d ism in u y en d o d e la a lb ita a la a n o r tita ; ello se infiere de la com paración de las fó rm u la s q u ím i cas de los m iem bros term in ales de la serie iso m o rfa en c u e stió n . L a com posición quím ica (teórica) e s tá re p re s e n ta d a e n la t a b l a 16 d o n d e se m u e stra el contenido d e N a 20 , CaO. A120 3 y S i 0 2 en cinco núm eros d e plagioclasas. tabla
16
COMPOSICION' QUIM ICA Y PESOS E S P E C IF IC O S D E LAS P L A G IO C L A S A S P lagioclasas Composición
N a 20 CaO a i 2o 3 SiO¡, P eso específico
N 0
10,76 —
19,40 68,81 2,624
N 25
8,84 5,03 23,70 62,43 2,643
N 50
5,89 10,05 28,01 56,05
2,669
N 75
N 100
2 ,9 2 15,08 3 2 ,3 3 49 ,6 7
2 0 ,1 0 3 6 ,6 2 4 3 ,2 8
2 ,7 0 5
___
2.75S
Casi siem pre se re g istra la im p u re z a K 20 q u e lleg a a v eces a unos cu an to s porciento. Son ta m b ié n fre c u e n te s im p u re z a s in sig nifican tes d e B aO (h a sta el 0 ,2 % ), S rO ( h a s ta el 0 ,2 % ), F eO , F e 20 3, etc. Cristaliza en el sistem a tric lín ic o ; c. s. p in a c o id a l. G .e. P Í ( C |) A lb ita : a0 = 8,23; b0 = 13,00; c„ = 7,25; « = 94°03'; /9 = 1 16°29'| 637
001 / \
no
no no
W
Fig. 349. Cristal de albita. El ángulo comprendido cutre (010) y (001) es igual a 8üQ24'.
y = 88°09'. A nortita,: a0 = 8 ,1 8 ; b0 = 12,89; c0 = 2 X 7 . 0 9 ; a = 9 3 ° U ' J = 115°56'; y = a r i 2 ' .
Aspecto de los cristales. Son relativamente raros los cristales simples y bien desarrollados. Pre1,1 sentan un aspecto tabular y tabular-prismático.
E l aspecto m és com ún es el d e la fig. 349. L as maclas simples son raras. E n cam bio son m u y f r e c u e n te s Jas polisintéticas, observadas ta m b ién en granos d e fo rm a s irr e g u lares. Se ad v ierten en m icrosecciones en nicoles c ru z a d o s, y so n tan típicas que perm iten d istin g u ir in m e d ia ta m e n te la s p la g io clasas de los dem ás m inerales. Agregados. E n las cav id ad es m iaro líticas en p e g m a tita s , la a lb ita se observa con b a s ta n te frecu en cia b a jo la fo rm a d e d ru s a s, agregados, cristales lam inares llam ados, a veces, e le v e la n d ita (fíg. 348). Se en cu en tran ta m b ié n rocas g ra n u lo c ris ta lin a s fo r m adas casi en teram en te de plagioclasas. T ales son, p o r e je m p lo , la roca albítica, p arecida al azú car, que se fo rm a a m e n u d o p o r v ía m etaso m ática en p e g m a tita s ; las a n o rto s ita s o la b r a d o r ita s de U crania, usadas com o p ied ras d e re v e stim ie n to , e tc . Color. Blanco, blanco grisáceo, a veces co n m a tic e s v e rd u s c o , azulenco o, con m enos frecuencia, i’ojizo. Brillo v itre o . L o s ín d ic e s de refracción crecen reg u la rm en te d e la a lb ita (N g = 1,536, N m = \.5 2 V ,N p = 1,525) a la a n o r tita (N g = 1,588, N m = 1,583, N p = 1,575). L as variedades que poseen den o m in acio n es esp e ciales d e b id o a ciertos efectos ópticos son: 1) piedra de la lu n a , p la g io e la sa a c id a (con m ás frecuencia feldespato só dico-po tásico), d e p e c u lia r reflejo azulenco suave, parecido a la luz d e la lu n a ; 2) a va n lu rin a o piedra del sol, plagioelasa acida, así com o fe ld e sp a to s ó d ic o -p o tá sico, de hermoso reflejo áureo fu lg u ra n te d eb id o a in c lu sio n e s d e delgadas escandías de h e m a tita ; 3) labrador, m in e ra l p rin c ip a l d e la llam ada lab radorita, plagioelasa b ásica o in te rm e d ia q u e po see a menudo un hermoso reflejo fu lg u ra n te en to n o s a z u le s o v erd es. Dureza 6 - 6,5. Clivaje bueno según {001} y (010}. El peso espe cífico crece regularm ente de 2,61 (alb ita) h a s ta 2,76 ( a n o r tita ) .
Caracteres diagnósticos. Las plagioclasas en cristales o granos más o menos grandes se distinguen de los feldespatos s ó d ic o - p o t á a icos por el ángulo oblicuo de su clivaje. Pero, dentro de la serie de plagioclasas no pueden distinguirse las distintas especies mine rales mág que mediante investigaciones microscópicas. Al soplete se funden en vidrio con dificultad, dando un color amarillo a la llama (Na). En los ácidos no se disuelven. 638
Origen y modificación. L as plagioclasas, q u e son las m ás c o m u nes d el g ru p o de los feld esp ato s, se p re s e n ta n en la m a y o ría a b s o lu ta d e las Tocas eruptivas, lis ca ra c te rístic o q u e la co m p o sicion d é la s p lag io clasas d ep e n d e del g ra d o de b a sic id a d d e la ro c a : e n la s ro c a s básicas, es decir, las re la tiv a m e n te p o b re s en sílice (g ab ro , b a sa lto s, etc.), se p ro p a g a n las plag io clasas b á sic a s rica s e n calcio, p o r lo co m ú n asociadas a silicato s m a g n é sic o -fe rro so s; e n ro c as e ru p tiv a s m ás ác id a s (d io ritas, g ra n ito s , p ó rfid o s c u á rcicos, etc), se re g istra n las plagioclasas in te rm e d ia s y á c id a s co m o m in e ra le s c o n s titu tiv o s de las rocas, con fre c u e n c ia a la p a r d e fe ld e sp a to s sódico-potásicos, cuarzo, etc. E n las pegm atitas, que g u a rd a n re lació n g e n é tic a c o n los g ra n ito s y, en g eneral, con las rocas alcalin as in tru s iv a s , la p la g io c lasa m ás p ro p a g a d a es la alb ita , la cu al se d e s a rro lla m á s ta r d e p o r v ía m e ta so m á tic a , b ajo la fo rm a d e m asas m ic ro g ra n u la re s p rin c ip a lm e n te a c u e n ta de los fe ld e sp ato s só d ic o -p o tá sic o s. L a s p lag io clasas básicas no se conocen m ás que en las r a r a s p e g m a tita s d e ro c as in tru s iv a s básicas (gabro). E n el proceso d e metamorfismo regional, al fo rm a rs e e s q u is to s cristalin o s y filones d e tip o alpino se d e sa rro lla m á s q u e n a d a la a lb ita (las p lag ioclasas ricas en calcio son m enos e sta b le s). E n el proceso de m eteorización de las rocas, la p la g io c la sa s se so m eten con el tiem p o a la descom posición b a jo el e fe c to d e las ag u a s in filtra d a s p o rta d o ra s d e C 0 2, 0 2 ác id o s h ú m ic o s , e tc . E n dicho proceso se elim inan los álcalis y las tie r r a s a lc a lin a s . Im p o rta n c ia p rá ctica y yacim ien to s. L a s a g lo m e ra c io n e s c o n tin u a s d e plagioclasas, d ad o el b a jo c o n te n id o d e á lc a lis , so n m u y ra ra s veces d e in te ré s in d u stria l. L as la b ra d o rita s de color gris oscuro o casi n e g ro , c o n b ello reflejo azul, se u sa n com o losas p u lim e n ta d a s d e r e v e s tim ie n to . Se e x tra e n en la región de Zhitóm ir d e U c ra n ia . E s to s y a c im ie n to s fu e ro n d escu b iertos ca su alm en te al te n d e rs e u n a c a r r e te r a en 1835. E n aquel entonces, las la b ra d o rita s te n ía n m u c h o v a lo r. L as plagioclasas con reflejo p arecid o a la luz d e la l u n a se conocen en ciertos filones p eg m atítico s d e S h a ita n k a y L ip o v k a (U rales C entrales). L a p ie d ra del sol (a v en tu rin a) so u sa p a r a h a c e r a r tíc u lo s d e p o ca m o n ta. Se e n c u e n tra ta m b ié n en filo n es p e g m a tític o s . SU B G R U PO D E LA O RTOCLASA (D P L O S F E L D E S P A T O S S O D IC O -P O T A S IC O S )
Los feld esp ato s sódico-potásicos d e e ste su b g ru p o , s e g ú n sea la te m p e ra tu ra , p u ed en cristalizarse e n d is tin ta s m o d ificac io n e s (en los sistem as m onoclínico y triclín ico ). E n v is ta d e q u e K 1+ y N a 1+ se d istin g u en n o ta b le m e n te p o r la s d im e n sio n e s d e los rad io s iónicos (1,33 y 0,98 Á re s p e c tiv a m e n te ), Jas d iso lu c io n e s 639
só lid as q u e se fo rm a n a a lta s te m p e r a tu ra s se d e s in te g ra n al b a ja r la te m p e ra tu ra , fo rm a n d o las lla m a d a s p ertita s, q u e, p o r lo co m ú n , no son o tra cosa que concreciones re g u la re s d e p ro d u c to s d e la d esin teg ració n d e las disoluciones sólidas. T o d o ello, com o es lógico, com plica c o n s id e ra b le m e n te la com posición y la e s tru c tu ra de Jas especies m in e ra le s d e d ich o su b g ru p o . L a sistem atizació n d e los m ism os, e n ra sg o s g en e rales, con arreglo a los d ato s en n u estro poder, p u e d e s e r la s ig u ie n te : Serie monoclínico de alias temperaturas S anidina - K [AlSi30 8] .....................
Xatronsanidina - (K, Na)[AlSi3Os]
S is te m a m o n o c lín ic o
„
,,
Serie monoclínico de bajas temperaturas
Oríoclasa — K [AlSiaOs] Natronortoclasa - (Na, K) [AlSi30 8]
Sistema monoclínico ,, ,,
Serie triclínica
Microclino - K[A1Sí30 8] .......... Anortoclasa - (Na, K) (AlSi3Oa)
Sistema triclínieo ,, „
Así, pues, el com puesto K [A lSi30 8] posee a n te to d o d o s m o d i ficaciones m onoclínieas (sanidina, e stab le a te m p e r a tu r a s s u p e rio res a 900°, y la o rtoclasa, estab le a te m p e r a tu ra s in fe rio re s a 900°) v u n a triclínica, d e n o m in ad a m icroclino, q u e se a p ro x im a m ucho a las m onoclínicas. SANIDIXA — K[A1Sí 30 8], L as im p u rez as m ás fre c u e n te s son N a20 , ra ra s vecee B aO (h a sta el 5% ). Cristaliza en el sistem a m o n o clín ico ; c. s. m o n o c lín ic o -p rism á tica L 2PC. G.e. C2¡m ((72*). a 0 = 8,42; ó0 = 12,92; c0 = 7,14; /J = 116°06/. Loe cristales son incoloros y tra n s p a r e n te s . C om o m ineral de alta temperatura se e n c u e n tra b a jo la fo r m a d e sec rec io nes porfíricas en las lavas co n tem p o rán ea s y c ie rta s ro c a s e r u p t iv a s efusivas (en p a rtic u la r tra q u ita s). Brillo típ ic am en te vitreo. Los índices de re fra c c ió n , el c liv a j e , la d u reza y el peso especifico son los m ism os q u e e n la o r t o c la s a (v . má6 adelante). S e distin g u e d e la o rto c la sa p o r c ie rta s c o n s t a n tes ó p ticas, p rin cip alm en te p o r el p eq u eñ o á n g u lo d e los ejes ó p tic o s : en la san id in a no es m ás d e 30°, m ie n tra s q u e e n la o r to claaa llega a 60 —80°. D e sc u b ie rta por vez p rim e ra e n tre tr a q u ita s d e la isla de P a n te ile ria (Italia). Se h a o b servado asim ism o e n tr e t r a q u it a s y otra s ro c as efusivas en el C áucaso, en las e ru p cio n es v o lc á n ic a s d e M on te-S o m m a, etc.
640
Fig. 350. C ristales d e fe ld e sp ato p o tá sic o .
OETOCLASA - K(A lSi30 8], o K 20 -A l20 3 -6 S i0 2. E n g rieg o “ o rto c la z ” quiere d ecir que se deshace derecho. E n efecto, el A ngu lo co m p ren d id o e n tre los planos de clivaje es d e 90°. L a v a r ie d a d in co lo ra y tra n s p a re n te de ortoclasa se d en o m in a adu laría. E n el proceso de calen tam iento, a los 900° se tra n s fo rm a e n sa n id in a , m odificación que se diferencia p o r ciertas c o n sta n te s ó p tic a s. Com posición quím ica. E n la v a rie d a d p u ra m e n te p o tá s ic a : K 20 . 1 6,9% ; A120 3, 18,4% ; S i0 2, 64,7% . C on fre c u e n c ia se re g istra N a 20 (unos cuantos porciento), su p e ra n d o , a veces, el co n ten id o d e K , 0 (natronortoclasa). Im p u re z a s : B aO , F eO , F e 20 3, etc. Cristaliza en el sistem a m onoclínico; c. s. m o n o c lín ic o -p rism á tica L 2PC. G.e. G2¡m (C\h)- a0 = 8,60; b0 = 13,06; c0 = 7,19. Aspecto de los cristales. L as m ás d e las veces p rism á tic o (fig. 350). L as caras p redom inantes del p rism a {110} su elen c o m b in a rse con las caras de pinacoides {010}, {001}, a veces {101}, {201}. etc. Los cristales tra n sp a re n te s o se m itra n s p a re n te s d e a d u la ría poseen u n a form a bien desarrollada, com o se ve en la fig. 351. L as m aclas sim ples son b a s ta n te frecuentes. E l p la n o d e m u d a d o es, las m ás de las veces, (010), v el eje de m aclad o es (010), s ig u ie n do la ley de K a rlsb ad (fig. 352). L a c a ra (001) d e u n in d iv id u o se funde, a veces, con la cara de otro , fo rm a n d o u n m ism o p la n o (fig. 352, a la derecha). No se d istin g u en m ás q u e p o r el b rillo y las direcciones del clivaje. D e ta rd e en ta rd e se o b s e rv a la ley d el plano de m acla de B aveno, con plano de m acla (021) (fig. 353). (¡olor. Las ortoclasas opacas co rrien tes su elen ser de color ro sado claro, am arillo pardusco, blanco rojizo, a voces ro jo d e ca rn e . Brillo vitreo, sobre todo en la ad u laría. Dureza 6 - 6 , 5 . Clivaje bueno según {001} y (010} b a io un ángulo de 90°. Caracteres diagnósticos. Por vía m acro scó p ica, las o rto c la sa s se reconocen con b a sta n te facilidad por la co lo ració n c la ra a m a rille n ta , y rojiza, la elevada d u reza y el á n g u lo co m p re n d id o e n tre los planos de clivaje. Cierto es que re s u lta im p o sib le d is tin g u irla a si ni] ile v ista (sin investigación m icroscópica) del m icroclino, no m enos ab u n d an te, de análoga coloración. 41 -
13024
641
001
m 110 010 no
110
001
kkv 001
Fig. 351. Crista] de adularía.
Fig. 352. Maclas con arreglo a la lev de m acla de K arlsb ad .
Origen. La ortoclasa, lo mismo que los otros fe ld e s p a to s só d i co-potásicos, se encuentra más que n ad a en tre ro c as eru ptivas ácidos, en parte de acidez mediana. En las pegmaiiías graníticas, la ortoclasa es m en o s fre c u e n te que el microclino. Lo mismo que este últim o, la o rto c la s a se so mete en las fases más tardías del proceso p eg m atítico a la a lb itización, es decir, a la sustitución por la albita. En los procesos de meteorización, bajo el efecto ele a g e n te s de la superficie (0 2, C 02, H 20 , etc.), la ortoclasa, el m icro c lin o y los otros feldespatos se someten a la caolinización. L os p ro d u c to s residuales de la meteorización se acum ulan b ajo la fo r m a de arcillas de caolín en la corteza de m eteorización o son e ro sio n a d o s por las aguas corrientes. E n las condiciones de la m e te o riz a c ió n tropical o subtropical, como se ha señalado y a, p u e d e n su rg ir bauxitas y otros productos de la m eteorización la te r ític a . De la importancia práctica de las ortoclasas h a b la re m o s m ás adelante, al describir el microclino. MICROCLINO - K[A1Sí 30 8]. E n griego el té rm in o “ m ic ro c lín ” quiere decir: de poca desviación. E l ángulo c o m p re n d id o e n tre los planos de clivaje (010): (001) no se diferencia del á n g u lo recto en más que en 20'. Composición química. Análoga a la com posición de la o rto c la sa . Casi siempre contiene Na20 en cantidades considerables. A dem ás, en las variedades verdes de microclino, con m ás fre c u e n c ia que en los microclinos corrientes y las ortoclasas se re g is tra n im p u re zas de R b20 (a veces hasta el 1,4%) y Cs20 (h a s ta el 0 ,2 % ). Cristaliza en el sistema triclínico; c. s. p in aco id al C. G .e.P l(G ¡). Las maclas poseen el mismo aspecto que las d e o rto c la sa s. Son muy características las m aclas d e lg a d a s p o lisin téticas y reticulares registradas en g ra n o s su elto s al microscopio a nicoles cruzados. A g re g ad o s. E n filones pegm atíticos es frecu e n te en cristale s
Fig. 353. Maclas con arreglo a la
642
le y
d e m a c la d e
B aveno.
excepción ahílente m acrocristalinos que se deshacen al m en o r golpe, obedeciendo los ¡alanos de clivaje. Las dim ensiones de los inclivichios, establecidos según el clivaje, cuentan, a veces decenas de cen tím etro s e incluso m etros. Son frecuentes las d ru sa s de cristales bien desarrollados. Color. Suele ser el mismo que en la ortoclasa. Sin em b arg o , se en c u en tran variedades verdes denom inadas am azonita. D ich a coloración suele ser heterogénea, coincidiendo a m enudo con la zona periférica de los cristales, propagándose hacia a d e n tro en fo rm a de vetas, pequeñas lentes o m anchas irregulares, a veces acom pañadas de vetas de cuarzo blanco. Brillo vitreo, lig e ra m e n te an acarad o en los planos de clivaje. D ureza 6 —G,5. Clivaje idéntico al de la ortoclasa, bueno según (001) y (010). Peso específico 2 ,5 4 -2 ,5 7 . Caracteres diagnósticos. P or los caracteres ex tern o s, el m icro clino no se diferencia de la ortoclasa. E n las secciones delg ad as vistas al m icroscopio se identifica fácilm ente p o r la e s tru c tu r a re ticu lar característica de los individuos, visible p e rfe c ta m e n te a nicoles cruzados. El microclino no retic u la r se id en tifica p o r las constantes ópticas. Origen y yacim ientos. En com paración con la o rto clasa a b u n d a m ucho m ás en las rocas intrusivas ácidos y alcalinas (g ran ito s, granodioritas, sienitas, etc.). Tam bién es el m ineral principal en las form aciones pegmatíticas, donde están m uy d esa rro llad as las microclino-pertitas, en los cuales las secreciones de a lb ita com o p ro d u cto de desintegración de la disolución sólida se d isp o n en en medio microclínico de estru c tu ra reticular, a veces. L as inclusio nes pertíticas de alb ita se advierten, a m enudo, a sim ple v is ta en los fragm entos pulim entados. Los concom itantes m ás com unes del m icroclino son el cu arzo , la albita, a veces la nefelina (en p eg m atitas alcalinas nefelínicas) V las micas. A bundan las concreciones originales d e m icroclino con cuarzo denom inadas "piedra jeroglífica” o “granito gráfico” (fig. 354). Los feldespatos de calidad superior e stá n re p re se n ta d o s en el N oroeste europeo de la URSS por filones e stra tifo rm e s y sec an tes pegm atíticos en gneis que, adem ás de m icroclino y p lagioelasa, contienen cuarzo, m oscovita, a veces b io tita . Se d istin g u e n por su calidad las pegm atitas de Jos U rales C entrales s itu a d a s e n tre sienitas nefelínicas. Importantes yacimientos de am azonita (como piedra para hacer distintos artículos) abundan en los m on tes d e J lm e n , donde fue descubierta en 1784. La amazonita se encuentra en dichos lugares en masas bien considerables de coloración verde, en algu nos lugares verde azulenco, verde de manzana, varias veces con matiz de turquesa y otros pasando a gris am arillento y am a rillo. 41
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Fig. 354. Concreción regular de cuarzo (oscura) con microclino (“piedra jeroglífica”). Im portancia práctica. El m ayor in teré s in d u s tria l tie n e n los yacimientos pegm atíticos de feldespatos só d ico -p o tásico s, e n tre los cuales el papel principal corresponde al m icroclino. Se e m p le a n más que n ad a en la in d u stria de la cerám ica y del v id rio . El empleo de los feldespatos se basa en su p ro p ie d a d d e fu n d irs e a tem peraturas no m uy elevadas (1100 —1300°) y d a r u n v id rio que, al añadirse caolín y cuarzo, fo rm a m ie n tra s se e n fría u n a com pacta masa blanca ligeram ente tra n s lú c id a d e n o m in a d a porcelana usada en la fabricación de vasijas, b arn ic es y esm a lte s. Considerables cantidades de feldespatos sódico-potásicos se c o n su men en la fabricación de la llam ada p o rcelan a e lé c tric a . L as variedades más puras se em plean en la confección d e d ie n te s artificiales, vidrios opalescentes y con o tro s fines. L a am azonita verde se em plea p ara fa b ric a r a rtíc u lo s d e a d o r n o jarrones, cajitas, ceniceros, etc. AXORTOCLASA ¿ ^ N a , K)[AlSi30„]. C ristaliz a en el siste m a triclínico. En griego, el térm ino “ an o rto c las” sig n ifica no o rto c la sa (e s decir, análogo n ad a m ás que ex terio rm en te). C on f r e c u e n c i a contiene como im pureza CaO (a veces h a s ta u n o s c u a n to s p o r ciento). L a denominación “ an ortoclasa” se h a d a d o a los fe ld e s patos triclíiúcos, donde el contenido d e N a 20 es m a y o r q u e el de K 20 . E n las publicaciones se em plea este té rm in o e n u n s e n t id o m ás am plio, que com prende todos los feldespatos no m o n o c l ín ic o ^ . incluido el microclino (independientem ente del c o n te n id o d e Na^O)P o r sus propiedades físicas se parece al m icroclino, d i f e r e n c i á n dose de él únicam ente por las constantes ó p ticas. P eso e s p e c í f i c o 644
2,o6 2,60. AI to s ta rs e p a sa fácilm e n te a la m odificación m onoclín ica, v o lv ién d o se a la tric lín ic a al enfriarse. Se e n c u e n tra en las rocas volcánicas ricas en sodio. P o r vez p rim e ra se d escu b rió e n tre las lav as an d e sític a s d e la isla d e P a n te lle ria (Ita lia ). S U B G R U P O D E L A H IA L O F A N A
P e rte n e c e n a este su b g ru p o los fe ld e sp ato s b a rio p o tá sic o s, q u e crista liz a n en el siste m a m onoclínico. E s tá n re p re s e n ta d o s p o r las m ezclas iso m o rfas de la serie K [AlSi30 8] — B a[A l2Si20 8]. A d e m á s, e n tra n en su com posición p eq u e ñ as c a n tid a d e s d e N a[A IS i3Oa] y Ca[A l2Si20 8]. , L as especies m inerales conocidas no re p re s e n ta n t o d a v ía p le n a m e n te d ic h a serie. Se conocen h ialo fa n as d o n d e la m o lé c u la B a[A l2Si20 8] llega al 35% , en u n caso h a s ta ce rca d el 5 0 % y , f in a l m en te, re p re s e n ta n te s afines a la celsiana, fe ld e sp a to m o n o c lín ic o p u ra m e n te bárico. HIALOFANAS (1 0 0 -« ) K [A lS i3O8]-n B a [A l2S i2O8], d o n d e n = 0 — 35% . C ontiene im p u rez as: N a ,O , C aO , a v ec es S rO , e tc . C ristaliza en el siste m a m onoclínico. Los c ris ta le s d e h ia lo fa n a s son análogos a los de o rto cla sa (ad u la ría). L a s m acla s so n las m is m as. T am b ién son id én ticas sus e s tru c tu ra s c rista lin a s, lo q u e v ie n e condicionado p o r la a fin id a d de los ra d io s ió n ico s d e los c a tio n e s K 1+ y B a 2+ (1,33 y 1,38 Á). A la su s titu c ió n d e los io n e s K 1+ p o r los iones B a 2+ corresponde la su stitu c ió n d e Si'1+ p o r A l3+. Los cristales son tra n s p a re n te s com o el a g u a , a veces g rise s c o n m atiz am arillen to , verduscos o celestes, con m enos ír e c u e n c ia s o n rojos. Se e n c u e n tra n en d ru sas en cav id ad es o b a jo la f o r m a d e v e tas. Brillo v itreo , an a carad o en los p lan o s d e cliv aje. D ureza 6 —6,5. Clivaje el m ism o que en la o rto c la sa . P eso e sp e c í fico 2 ,6 - 2 ,8 2 (esta ú ltim a m ag n itu d es p ro p ia d e la h ia lo f a n a c o n u n 30% de B a[A l2Si20 8]. Se fu n d e n d ifíc ilm e n te al so p le te . N o se disuelven en los ácidos. Se d istin g u e n de la o rto c la s a p o r la p r e s e n cia de b ario y p or el peso específico m u y su p e rio r, así co m o p o r la s co n stan tes ópticas. L as ortoclasas que contienen p eq u eñ as c a n tid a d e s d e b a rio se e n c u en tran en tre rocas m ag m áticas e ru p tiv a s. L a s v a r ie d a d e s ric a s en bario se h an reg istrado en y acim ien to s in e ta s o m á tic o s d e c o n ta c to. Se h an observado en la zo n a del río S liu d ia n k a (al s u r del B a ik a l) en filones de flogopita y calcio, do n d e se a so c ia n b a jo la fo r m a d e cristales grises al diópsido, Ja esc alo p ita y la c a lc ita o se d e s a r r o llan d irectam en te por v ía m e ta s o m á tie a e n su cesió n a la o rto c la s a rosada. CELSIANA — .Ba [Al2Si20 8|. Til c o n te n id o de B aO su ele o sc ila r entro el 34 y el 42% . C ristaliza en el s is te m a m onoclínico. So en 645
c u e n tra b ajo la form a de cristales bien d e sa rro lla d o s d e a s p e c to orto d á s ie o en prism as cortos, a veces ricos en c a ra s. Se c o n o c e n f o r m as p rism áticas largas. Las m aclas obedecen a las ley es d e m a c la de M anebacli, B aveno y K a rlsb ad . T a m b ié n se h a o b s e rv a d o en m asas granulares continuas. T ra n sp are n te , tra n slú c id a o incolora. A veces po see u n a c o lo ra ción ro ja alocrom ática o negra d ebida a las im p u re z a s d e ó x id o d e hierro u óxidos de m anganeso. B rillo v itreo . D u re z a 6. C liv a je el mismo que en la ortoclasa. Peso específico 3,31 — 3,37. Se ha observado en yacim ientos m e ta so m á tic o s d e c o n ta c to , lo mismo que las hialofanas, en Jac o b sb erg (Suecia), e n la p e n ín s u la de C'arnarvon de Gales (Inglaterra) en u n a ca p a a r e n o -p iz a rro s a ordoviciana con estratos de tobas de m enas de m a n g a n e so y e n o tro s lugares. 2. GRUPO DE LA ESCAPOLITA Esfe grupo de m inerales, n o tab le p o r la a m p litu d d e su iso m o rfismo, posee m uchos rasgos com unes p o r su co m p o sició n q u ím ic a con el grupo de las plagioclasas. A diferencia d e e s ta s ú ltim a s , a q u í se registra la presencia de aniones su p lem en tario s b a jo la fo r m a de Cl1 -, [S 04]2 - , [C 03]2~, a veces F 1_ y O H 1 - . D e c o n fo rm id a d con ello, la carga to ta l en las redes cristalin as se e q u ilib ra con la e n tr a d a de cationes suplem entarios N a 1+ y. Ca2+. Lo mismo que en la serie de las plagioclasas, a q u í, e n la m e d id a en que cam bia la composición, se produce, p o r lo v isto , la s u s t i t u ción de NaSi p or CaAl. D e m odo análogo se fo rm a n las c o rre la c io nes en tre los aniones Cl, m ás ligados a las v a rie d a d e s só d ic a s, y los grupos [S 04] y [C 03] característicos en las v a rie d a d e s m á s ricas en calcio. Los m iem bros term inales d e esta serie e s tá n re p re s e n ta d o s p o r u n a especie m ineral p u ram en te sódica — la m a ria lita (M a) — y u n a especie pu ram ente cálcica — la m eionita (Me). P a r a d e s ig n a r las variedades de composición in term ed ia se a d o p ta la m ism a c la sifi cación que p a ra plagioclasas (según el % de m o lécu la d e m e io n ita ). Es lógico que en consonancia con el cam bio d e la co m p o sisió n quím ica de los m inerales de dicho grupo cam b ien c o n t o d a re g u la ridad sus propiedades físicas. ESCAPOLITA ( 7 5 - n ) N a 4[ALSi30 8]3C l .n C a 4[A l2S i20 8]3[S 0 4, C 0 3] donde n v aría desde O h a s ta 75% . E l n o m b re p r o c e d e del griego “scapos” , poste, colum na, y “ lito s ” , p ie d ra . L a d e n o m i nación se debe, por lo visto, a la form a d e los cristale s. V a r i e d a d : glaucolita (no debe confundirse con la g lau co n ita, h id ro s ilic a to de Fe v K ) de composición interm edia. E n las p u b licac io n e s a n tig u a s se h a n em pleado m uchas denom inaciones de o tra s v a r i e d a d e s , qu e d e hecho son sinónimos. 646
F ig . 355. E s t r u c t u r a c r is ta lin a d e la e s c a p o l it a e n p ro y e c c ió n a lo largo del e je c . Las esferas grandes representan Cl1-; las pequeñas. N a'* o Ca**. Los pequeños circuios huecos en los vértices de los anillos cu ate r narios de los ejes .4, B, C, D y O representan los ion es de o x íg e n o que enlazan los anillos.
C o m p o sició n q u ím ic a . L a c a n tid a d de Si O , d is m in u y e , e n ia m e d id a e n q u e a u m e n ta la m o lé c u la d e m e io n ita , d e í 56 a i 4 7 % ; m o d o c o rre s p o n d ie n te d is m in u y e el c o n te n id o d e N a , 0 y Cl, m ie n tra s q u e a u m e n ta el d e C aO y C 0 2C ristaliz a en el s is te m a tetrag o n a.1 ; e. s. te fc ra g o n a l-b ip ira m id a l L 4P C . G .e. 1 4 /w (Clh)= 1 2 ,2 4 ;c0 = 7,59. E s tr u c tu r a c r is ta lin a . S on p e c u lia re s d e la e s c a p o lita los an illo s c o m p le jo s d e c u a tr o t e tra e d ro s con los v é rtic e s d irig id o s a lte r n a tiv a m e n te Inicia a r r i b a y h a c ia a b a jo . L o s anillos fo rm a n u n as c o lu m n a s p a r a le la s a l e je c del c rista l. E n la fig u ra 355 e s tá re ))re s e n ta d a la p ro y e c c ió n d e la a rm a z ó n te tra é d rio a .sobre el p lan o (001). D e n tr o d e e lla e x is te n esp acio s p a r a los ca tio n e s N a 1+ 001 y C aa+, así com o g ra n d e s c a v i d a d e s p a r a los aniones Cl1 - , [S 0 4]2- o [COg]2 -. A specto de (os 331 cristales. L os cristales q u e se a con o cen poseen u n asp e cto p ris 110 oto too tío /oto 6 ■ m ático y se ala rg a n en la d ire c 21Ó ción del eje v e rtic a l (fig. 356). L as m ás frecu e n te s son las ca ras V . d e Jos p rism as {100}, {110} y F ig. 356. C ristales d o escap o lita.
^
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{210}, tru n cad o s por las caras de dobles p irám id es {111}. {131}, {331}, así com o {101}, etc. Los cristales no se e n c u e n tra n m á s que en las cavidades de drusas. E n la m asa de la roca se d e s a rro lla bajo la form a de granos irregulares o agregados g ra n u la re s, c o n s titu yendo, a veces, u n a roca co ntinua de escapolita. Color. Las escapolitas en las rocas volcánicas su elen ser in c o lo ras, m ientras que las que se form an en los esq u isto s c rista lin o s y las calizas son, al contrario, opacas, de color gris, a v eces a z u l in tenso (glaucolita), con menos frecuencia rojo. B rillo v itre o , co n re flejo anacarado en los planos de clivaje. N m = 1 ,5 5 0 — 1,595 y N p = 1,540— 1,556 (crecen en la m edida del a u m e n to d e la m o lé cula de m eionita). Dureza 5 —6. Frágil. Clivaje m ediano según {100} e im p e rfe c to según {110}, a m enudo se observa en escalera. F r a c tu r a irre g u la r. El peso específico crece hacia la m eio n ita d el 2.61 h a s t a el 2,75. Caracteres diagnósticos. L as escapolitas se d is tin g u e n de los feldespatos por la form a ev identem ente te tra g o n a l ele los ci’is ta le s , por el clivaje débilm ente m anifiesto (según el p rism a te tr a g o n a l) y una dureza algo inferior. Al soplete desprenden ios com ponentes v o látile s, se in f la n y luego se funden dando un vidrio blanco con b u rb u ja s . E n HC1 se descomponen en p a rte ; cu a n to m ás m oléculas d e m e io n ita c o n tie nen, más se descoponen, desprendiendo sílice b a jo la fo r m a d e u n precipitado limoso y no de gelatina. Origen y yacim ientos. Como p ro d u c to s d e pro ceso s pn eu m a to lílicos, las escapolitas se e n c u e n tra n en ca v id a d e s d e ro c a s v o lc á n i cas bajo la form a de drusas de cristales incoloros b ie n d e s a rro lla d o s . Son frecuentes en yacim ientos meta-somáticos de contacto e n la fr o n tera de las intrusiones de rocas ácidas y alcalinas con c a liz a s y d o lo m itas. Se asocian a los g ran ates, las p iro x en as, a v eces a l a p a tito , etc. Se observan con b a s ta n te frecuencia fenóm enos d e s u s titu c ió n de otros m inerales por las escapolitas, sobre to d o d e p la g io c la sa s. E n estos casos se h a ad v ertid o que, por lo co m ú n , las e s c a p o lita s poseen u n a composición m ás b ásica q u e las p lag io clasa s (N a 20 se elim ina parcialm ente). A veces v a n ac o m p a ñ a d a s d e z e o lita s. F ue descubierta u n a propagación m u y c o n sid erab le d e escapolitas en dos yacim ientos de m a g n e tita s de la reg ió n d e K u sta n a iA quí escapolitas to m an p a rte en las rocas m o d ific a d a s p o r v ía m etaso m átiea de las rocas en c ajan tes y en las p ro p ia s m e n a s. Se conocen desde a n ta ñ o hallazgos d e e sc a p o lita s en mu chos yacim ientos de flogopitas a lo largo d el río S liu d ia n k a (a l S u r del B aik al), donde suelen asociarse al d ió p sid o y la c a lc ita . A v eces u n o s u o tro s cristales de escap o lita (e stro g a n o v ita ) lle g a n a te n e r 0,5 m de lo n g itu d . Suelen ser de color p álid o a m a rillo d e p a j a o v erd e sucio. Se h a n form ado en dicho y a c im ie n to p o r v ía m etasom atíc a en los p ro ceso s de reacción de p e g m a tita s con calizas. E n d ic h a 648
z o n a se lian d escu b ierto m asas continuas de glaucolita azul, azul m a rin o -g ris o azu l-violeta. L as escap o litas se som eten con relativ a facilidad a m odificacio nes sec u n d arias, sobre to d o en el proceso de m eteorización. En las p seu d o m o rfo sis de sucesión a las escapolitas se h a n o b serv ad o clorita s , e p id o ta s, alib itas, m icas, etc. E n el proceso de m eteo rizació n se fo rm a n arcillas de caolín a cu e n ta de las escapolitas. 3. GRUPO D E LA LEUCITA A dem ás de la leu cita y la poilucita, ex am in arem o s a q u í la an a lcim a, m u y ¡próxima a la leu cita por u n a serie de p ro p ied a d es, q u e co n tien e a g u a de c a rá c te r zeolítico. LEUCITA - K[A1Sí20 6] o K 20.A 120 3-4 S í0 2. L a d e n o m in a c ió n p ro ced e del griego “ leucos”, claro. É s u n m in era l c o n s titu tiv o de ciertas rocas efusivas ricas en álcalis y re la tiv a m e n te p o b res en sílice (b asalto s leucíticos, fonolitos, tra q u ita s , etc.). Composición quím ica. K ,0 , 2 1 ,5 % ; A120 3, 23,5% ; S i0 2, 5 5 ,0 % . C ontiene im p u rezas en c a n tid ad es in sig n ific an tes: Ñ a 20 . C aO , H 2(.). S istem a de cristalización. Es dim orfa. A te m p e r a tu ra s s u p e rio res a 620° es estab le la m odificación cúbica, a te m p e r a tu ra s in fe rio res su fre tran sfo rm ació n polim orfa y se c o n v ie rte en m o d iíic a c ió n te tra g o n a l. E l aspecto de los cristales es m u y p e c u lia r: se o b s e r v a en cristales poliédricos bien desarrollados en to d a s las c a ra s : te tra g o n o trio ctaed ro s (fig. 357). L as form as c a ra c te rístic a s s o n : {211}, r a ras veces {110} y {100}. L a superficie de las ca ras es m a te ; a veces p re se n ta n estrías de m acla. L as m aclas son segiin (100). D e ta r d e en ta rd e se o b serv a en agregados gran u lares. Color. In co lo ra; blanca con m atiz grisáceo o a m a r ille n to ; con frecuencia gris ceniciento. Brillo en la f r a c tu r a v itre o , g raso , N g = 1,509 y N p = 1,508. D ureza 5 —6. F rágil. Clivaje no tien e. F r a c tu r a co n c o id e a. l ‘eso especifico 2,45 —2,50. Caracteres diagnósticos. Son m uy c a ra c te rís tic a s la fo rm a de los cristales y la coloración clara, así com o las an o m a lía s ó p tic a s y el índice b ajo de refracción que se o b serv an al m icroscopio. No se funde al soplete. E n HC1 se d isu elv e con d e s p re n d im ie n to de sílice p u lv erulenta. Origen y yacim ientos. L a leu cita es un típ ic o m in era l m.agmático de a lta te m p e ra tu ra , que se fo rm a en el proceso de solidificación de las lavas ricas en álcalis (principalm ente K 20 ) y pobres en S i0 2. E s a es la razón que no se en cu en tre en co m p añ ía del cu a rzo .
lMg. 357. C ristal d e loncitii.
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P or lo común so le asocian las piroxenas alcalinas (egirina o egirinaugita). la nefelina, etc. E n cristales sueltos se e n c u e n tra en las erupciones volcánicas: cenizas y tobas. Bajo el efecto de procesos posteriores suelen o c u rrir tra n s f o rm a ciones químicas. Se conocen pseudomorfosis de o rto c la sa y s e ric ita (mica potásica) en sucesión a cristales de leueita. A veces se s u s ti tuyen por la nefelina y la albita en correlaciones c u a n tita tiv a s d is tintas. Semejantes pseudomorfosis se denom inan p se u d o le u c ita s o epileucitas. Son frecuentes los casos de tran sfo rm ació n d e la leucita en analcima en las reacciones con disoluciones q u e c o n tie n e n sodio. Este proceso se desarrolla tam bién en g ra n e sc a la e n los suelos, pasando el potasio a la disolución. Así se ex p lica la fe c u n d i dad de los suelos que se form an sobre rocas leucítícas. En la URSS se conocen rocas efusivas leucítícas e n el t e r r i t o rio de Armenia. Cantidades considerables de cristales g ra n d e s y pequeños de leueita existen en las lavas de M onte-Somma (V esubio). Rocas efusivas epileucíticas en territorio soviético se co n o c en en el Turquestán. en el río Ishim , en Siberia O riental, etc. Importancia práctica. En ciertos países, por ejem p lo e n I ta lia , las rocas de leueita se explotan como m ateria p rim a p a r a la o b te n ción de productos potásicos y alum inio m etálico. H a y q u e te n e r en cuenta que. en comparación con la ortoclasa, la le u e ita c o n tie n e m e nos S i02 y más A1,03. ANALCIMA - Na[AlSi20 6] .H 20 o N a20 .A l 20 3 .4 S i0 2-2 H 20 . En griego, el térm ino “analkinos” significa fa lta d e fu e rza . L a d e n o minación se debe a la propiedad de electrizarse m u y poco d u r a n te la frotación. Composición química (en %) : N a20 , 14,67; A120 3, 23 ,2 9 ; S í 0 2, 54.47; HoO, 8,17. Se conoce u n a v arie d ad ric a en K 20 ( h a s ta el 5,5%). A veces contiene pequeñas porciones de CaO y MgO. Cristaliza en el sistem a cúbico; c. s. h e x a o c ta é d ric a . G .e. /a3d(0J,°). a0 = 13,71. Cristaliza ex a ctam en te en las m ism a s fo rm a s que la leueita (v.fig. 357). Son menos frecuentes los cristale s cú b ico s embotados en los ángulos por caras de te tra g o n o trio c ta e d ro (fig358). Se observa tam bién en agregados g ran u lares, b a jo la fo r m a d e drusas de cristales en las cavidades, de cortezas c rista lin a s y g eo d a s. Color. Incolora, blanca con m atiz grisáceo, ro jizo o v e rd u sc o , a veces rojo de carne (merced a la pigm entación d el ó x id o d e h ie rro). Brillo vitreo. N = 1,489 — 1,479. Dureza 5 —5,5. F rágil. Clivaje p rá c tic a m e n te no tiene; a veces se observa según {001}. P e so específico 2 ,2 -2 ,3 .
Fig. 368. Cristal de analcima.
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( a iac tere s diagnósticos. Se distingue de la leueita a n te to d o por Ja com posición, u n a d u reza inferior, un índice de refracción in ferio r y p o r la co n d u c ta al soplete. A diferencia de la leu eita se funde fácilm ente al soplete, d a n d o mi v id rio tran sp a ren te. Al calentarse desprende a g u a con fa cilid a d y se e n tu rb ia (en la leueita no ocurren tales cosas). E n HC1 se d e s com pone to ta lm e n te form ando un limo de sílice en el agua. Origen y yacim ientos. Del m ism o m odo que las ze o litas, la a n a lc im a suele encontrarse como pro d u cto de la a c tiv id a d hidro termal de baja temperatura, relacionada con las ú ltim as fases d e los procesos m agm áticos. E n m uchos casos, se form a, p ro b a b le m e n te , a te m p e ra tu ra s inferiores a 100°. E n raro s casos se form a, por lo visto, como m ineral p rim a rio d u ra n te la cristalización de m agm as ricos en N a y H 20 a a lta p resió n . E n las llam ad as teschenitas (diabasas analcím icas), la an a lc im a . com o tínico alum osiJicato sódico, es la ú ltim a a c rista liz a r e n los in terv alo s en tre los silicatos form ados antes. T ales son, p o r ejem p lo , las tesch en itas del Cáucaso. G randes cristales tra n s p a re n te s se co nocen en las tobas volcánicas en las islas Ciclópeas cerca de C a ta r í a (Sicilia). Se o b serva en pegmatitas de rocas alcalinas ricas en sodio (sien i tas nefelínicas) en tre los últim os m inerales de origen liid ro te rm a l. su stitu y en d o la nefelina en la m ayoría de los casos. Se conoce en las p eg m atitas de los m ontes de lim en y en o tro s lugares. Como form ación reciente, la an alcim a surge en procesos e x ó genos. Se en cu en tra, p o r ejem plo, en suelos fo rm ad o s en el lu g a r d e rocas leucítícas, en contados casos en rocas sed im en taria s. POLLUCITA - Cs[AlSi20„] (teóricam ente), o Cs4N aA l5S in C>32• 1.3 H 20 . E s ta ú ltim a fórm ula pertenece a la v a rie d a d d e p o ílu c ita m ás rica en cesio. Sinónim o: ¡íollux. H ace poco tie m p o to d a v ía , la p o ílucita era u n m ineral excepcionalm ente raro . E n la a c tu a lid a d se conocen aglom eraciones in d u striales de ese m in eral, ú n ico p o r su riqueza en cesio. C om posición q u ím ica. In c o n sta n te . E l c o n te n id o de Cs20 llega al 3 0 —32% . Se conoce un caso in te re sa n te d e m ezcla iso m o rfa de poílucita con analcim a. Sobre la base d e los an á lisis q u ím icos descritos se h a llegado a la conclusión de q u e el m iem b ro te rm in a l de esta serie isom orfa (la poílucita p u ra no se conoce a ú n en la naturaleza) debe ten er Ja fórm ula sig u ien te: Cs[AlSi„O0], es decir, debe ser un análogo de la leueita. P o r consiguiente, las m ezclas isom orfas se fo rm a n e n tre los silicatos anlúdro e h id ra ta d o : G'8[AlSi2O0] — N a [A lS i,0 6] - H ,0 . Contiene cantidades insignificantes d e R b „ 0 , K , 0 , v TU O. C ristaliza en el sistem a c u b ic o ; c. s. h ex a o ctaéd rica. G.e. Ia3d(0'h°). a0 = 13,69. L a e s tr u c tu r a c r is ta lin a es an á lo g a a la q u e posee la analcim a. A specto de los c ris ta le s . L os cristales b ien d e s a 651
rrollados se en cuentran en cavidades, a u n q u e m u y ra ra s veces. Suponen una com binación de {100} y {210}. L leg a n a te n e r 2 cm de diám etro de la sección transversal. L as m ás de las veces se encuentra en v etas o m asas continuas. Color. Incolora, transparente. Brillo v itreo típ ico . N = 1,524 1.506. Dureza 6,5. Clivaje prácticam ente no tiene. F r a c tu r a co n c o id e a. Peso especifico 2,86 - 2,90. Caracteres diagnósticos. Se encuentra asociada a m in era le s litíferos bajo la form a de masas vitreas, parecidas al cu a rzo , del que se distingue fácilmente por las propiedades ó p tic a s (es isó tropo en polvo al microscopio). E l cesio se id en tifica con fa c ilid a d mediante el análisis espectral. E n la p o llu cita es m u y c a ra c te rís tica la m ultitud de vetas de m inerales secundarios d e color b lan co , "ris y rosado. Al soplete los fragm entos delgados se fu n d e n en los b o rd e s ; se funde dando un esm alte blanco e im prim iendo u n color a m a rillo rojizo a la llama. Al tostarse se e n tu rb ia (pierde agua). E n HC1, al calentarse, se disuelve con dificultad d e sp ren d ien d o sílice pulverulenta; la disolución con cloruro de p latin o d a u n a b u n d a n te precipitado de sal doble de cesio y platino. Origen y yacimientos. Como m ineral de origen h id ro te rm a l se encuentra en cavidades m iarolíticas en g ran ito s y p e g m a tita s . G uarda relación paragenética con silicatos líticos (p e ta lita , lepidolito) fosfatos de litio (am bligonita), cuarzo, y o tro s m in erales. líti las masas continuas de p o llu cita se o b serv an n u m e ro sa s vetas delgada» blancas de productos caoliniform es de su d e stru c c ió n . Por vez primera, la pollucita se registró en ca v id a d es d e g r a nitos de la isla de E lba (Italia). E n considerables co n c en trac io n es fue descubierta en la zona de los yacim ientos de le p id o lito de Caribib (AfricaSudoccidental). Tam bién se conoce en los y a c im ie n tos de Waarutroetik (Suecia), Hebron (E E .U U .) y o tro s lu g ares. Importancia práctica. La pollucita es una im p o rta n te fu e n te de obtención de sales de cesio, empleados con d istin to s fines en la b o ratorios v analísis. Reviste m ucha im p o rtan cia el em pleo del cesio en los aparatos eléctricos autom áticos fotosensibles y en las lámparas de descarga. Merced a las células fo to eléctricas d e cesio se logró resolver el problem a técnico de la tran sm isió n d e im á g e nes a distancia (televisión), etc. i. ( í k u p o
d i: l a n e f e l in a
Aquí figuran alumosilicatos todavía m ás pobres en sílice, del tipo JtfA JS iO J, donde R = L i , Nía, K . C ristalizan en el siste m a hexagonal. NafAlSiO,,] y K[AlSiO,] a altas te m p e ra tu ra s fo rm a n u n a serie co n tin u a de disoluciones sólidas. No ex am in arem o s m as q ue la nefelina.
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N EFELIN A — N a[A lS i04], o X a20 -A J20 3-2S i02. L a d en o m in a ción p ro ced e del griego “ nefelí”, nube (al descom ponerse en ácid o s con cen trados d a nubes de sílice). E s con frecuencia u n m in era l c o n stitu tiv o de las rocas eru p tiv a s alcalin as ricas en sodio. L a com posición quím ica no corresponde con e x a c titu d a la fó rm u la. Siem pre h ay cierto exceso de S i0 2 (h a sta el 3 —10% ). lo q u e está relacionado con la sustitución de c ie rta c a n tid a d d e iones de sodio y alum inio p o r el ion de silicio con arreglo al e sq u e m a: JSTa1+ + A P + = Si4+. T am bién contiene K 20 (el c o n ten id o d e la m olécula K [A lS iO j v aría en tre el 5 y el 20% ). A dem ás se re g istra n im p u rezas de CaO (h a sta el 0 ,5 —7% ). a veces F e 20 3, Cl y t í 20 . C ristaliza en el sistem a hexagonal; c. s. h ex a g o n a l-p ira m id a l Z 6. G.e. P 3c (D\). aQ = 10,05; c0 = 8,38. L a e stru c tu ra c rista lin a tiene cierta peculiaridad. Dos terceras p arte s de los iones de alum inio ocupan en la e stru c tu ra u n a posición d is tin ta d e la q u e o cu p a el tercer tercio, lo que repercute en el proceso tecn o ló g ico de la ex tració n del óxido de alum inio a p a r tir d e la n e fe lin a : u n tercio de Al p asa con m ás d ificu ltad a la disolución. L la m a tam b ién la atención el que, en el proceso de su descom posición en las condiciones naturales, dos tercios de los iones de alu m in io form en la n atro lita, y un tercio, la caolinita. A specto de los c ris tales. Prism ático, colum nar corto (fig. 359) o ta b u la r grueso. Se desarrollan m ás el jjrism a {1010} y el p inacoide {Ü00l}.^así como las caras de la doble pirám ide {1011} y del p rism a {1120}. Los cristales de nefelina, sencillos por su form a, no son e n la realidad en m uchos casos o tra cosa que ag ru p acio n es m a c la d a s (de lím ites irregulares), como lo p ru eb an las fig u ra s tle co rro sió n y el estriado de las caras (fig. 359). Los cristales son ra ro s, se observan principalm ente en las cavidades c o m p re n d id a s en las rocas. Agregados. P o r lo com ún se p ro p ag a en g ra n o s crista lin o s irregulares im pregnados en las rocas, o en m asas c o n tin u a s con frecuencia m uy m acrogranulares. Color. Incolora, pero en la m ayoría de los casos b lan ca g risác ea o gris con m atices am arillento, pardusco, rojizo o verdusco. Las varidades m acrocristalinas claras y opacas o las en m asa continua 000I se denom inan a m enudo eleolitas. Brillo vitreo en loe planos de los cristales v graso en la fractu ra. ZOf.1 Nm = [ , 5 3 2 - 1 , 5 4 7 y N p = = 1 ,5 2 9 -1 ,5 4 2 . D u re z a 5 —(¡. F r á g i l. C liv a je p rá c tic a m e n te n o e x is te o es im p e r f e c to s e g ú n {0001} y {1010}.
1010
mo
U5J). ( V
í h I h Ioh
Peso específico 2,(i. «lo n o f r l m a .
Caracteres diagnósticos. No es siem pre fácil reconocer la n efeli na a simple vista. En las rocas alcalinas, ricas en soclio se d is tin gue por la coloración grisácea con unos u otros m atices y u n típico brillo graso. En las superficies m eteorizadas se reconoce con faci lidad ]>or las pequeñas películas m ates o cortezas que se fo rm a n en las cavidades como producto de la destrucción quím ica. Al soplete se funde, a veces con b astan te facilidad, d a n d o a la llama un color amarillo. Se descompone en los ácidos. Origen y yacimientos. La nefelina está pro p ag ad a casi ex c lu si vamente entre rocas magmáticas alcalinas pobres en sílice: sienitas nefelínicas y sus pegm atitas, fonolitas, etc. E n tre ellas se observan, a veces, inclusiones transparentes de nefelina. E n los derivados magmaticos más ricos en sílice se asocia a la a lb ita , y en caso de exceso de S i0 2 ya no se observa. En las rocas nefelínicas de profundidad se p u ed e n en c02itr a r en paragénesis con las nefelinas la egirina (piro x en a alcalin a), feldespatos alcalinos (albita, microclino), a veces lio rn b le n d a a lc a lina. Con frecuencia se observan productos de la m odificación hidroterm al de la nefelina: principalm ente c a n c rin ita , so d a lita y zeolitas. Además, es característica, sobre todo en las p e g m a tita s , la presencia de minerales de circonio y tita n io (circón, es fe no, ilmenita, etc.). En el proceso de meteorización, la nefelina se d e stru y e fácil m ente y se lixivia. Al principio se cubre de u n a película d e p ro d u c tos blancos residuales de la destrucción quím ica, d esp u és su rg e n cavidades cavernosas en la superficie de los bloques d e ro cas nefelínicas. Las rocas nefeb'nicas constituyen, a m enudo, g ra n d e s m acizos. En los Urales del Sur es m uy fam oso el macizo d e sie n ita s nefelí nicas (miaekitas) en los m ontes de lim en, con las q u e coinciden numerosos yacimientos de distintos m inerales raros. E n los m o n te s Jibines se hallan grandes yacim ientos de a p a tito re la cio n ad o s con las rocas nefelínicas. Im portancia práctica. Las m asas de nefelina y los desechos de las fábricas beneficiadoras constituidos m ás que n a d a d e n efelin a (después de extraerse el apatito u otros m inerales ú tiles) tie n e n muchas aplicaciones en la industria. En pequeñas cantidades se em plea la nefelina en la in d u s tria del vidrio para la obtención de vidrio v erd e 6in n ec e sid a d d e añ ad ir álcalis. E n la producción cerám ica pu ed e u sa rse com o sucedáneo de los feldespatos. D ad a su fácil descom posición en Jos ácidos, los desechos nefelínicos de las fáb ricas b en e ficiad o ra s pueden aprovecharse para obtención de alú m in a (el co n te n id o de AJ20 3 llega al 31 —34%), así como sílice coloidal, sosa, u ltra m a rin a , etc.
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ó. GRUPO DE LA SODALITA L o s m in erales del g rupo de la so d alita, que c rista liz a n en el .'iste m a cúbico, son afines p o r su com posición a los del g ru p o d e la n efelin a, p ero , a diferencia de ellos, co n tien en an io n es s u p le m e n ta rio s Cl1 - , S 2_, [SO,]1- . E n consonancia con ello e n tr a n en el n ú m e ro d e cationes los cationes su p lem en tario s X a 1+ y C'a2+. SODALITA - N a8[A lS i04]*Cl2 o 3N a20 .3 A l20 3.6 S i0 a.2N aC l. L a d en o m in ac ió n viene condicionada p o r el co n ten id o d e so d io ; “ lito s ” es p ie d ra en griego. Lo m ism o que los o tro s m in era le s del g ru po , ex cep to la la z u rita , se e n c u e n tra e n tre rocas e r u p tiv a s rica s en sodio y pobres en sílice. Com posición quím ica. N a20 , 2 5 ,5 % ; A120 3, 3 1 ,7 % ; S iO ,, 37,1 % ; Cl, 7,3 % . Se re g istra tam b ién u n a p eq u e ñ a p ro p o rció n d e K ,Ü . C ristaliza en el sistem a cúbico; c. s. h e x a te tra é d ric a . G .e. P±Zn(T*). a 0 = 8 , 8 7 . E stru c u tra cristalin a. C úbica sim ple (fig. 360).-
a„*8,870 F i g . 3C0. E s t r u c t u r a c r i s t a l i n a d e lu, s o d a l i t a e n p r o y e c c ió n s o b r e la c a r a d e u n c u b o a lo l a r g o d e l o jo c. Los Iones Cl1- (esferas grandes) se d isponen un los vértices del cuadrado a la a ltu ra de o y en el cen tro a la a ltu ra de 1/2 c = í ,435 A. Las usferas p equeñas rep re sen tan Iones N a'* (las eirras ad ju n tas señalan su re la tiv a a ltu ra . E n la red de te tra e dros, los «runos de alum inio y oxigeno AH>, está n señalados con el signo Al. l’ara m ayor claridad, los vértices d é lo s tetraed ro s que deben enlazarse con las células superiores e interiores apare cen truncados.
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Los iones Cl se disponen en lo.s á n g u lo s y centros del cubo rodeados d e la a g ru p a c ió n tetraédrioa de iones de sodio. A specto de los cristales. R om bo-dodccaédrico (fig. 361). F o r mados por las caras {110} y {100}. O tra s fo rm as apenas se observan. Son frecu e n te s las m acla s según (111), es decir, tienen p o r eje de m acla „ , un eje ternario. Agregados. Se e n c u e n tra asim isd é Ü S i £ nS mo en masas granulares. Color. Incolora o gris con m a tic e s a m a r i llento o azulenco, con menos frecuencia azul. Brillo v itre o , en la fractura graso. N = 1.483 —1,490. Dureza 5 ,5 - 6 . Clivaje m ediano según {110}. F r a c tu r a irre g u lar. Peso específico 2,13 - 2,29. Caracteres diagnósticos. Se diferencia de los silicato s alca lin o s de los otros grupos por la isotropia óptica. Sin em b arg o r e s u lta m u y difícil distinguirla de la noseana y la h a u y n a sin re c u rrir a las reacciones químicas. Se distingue de la flu o rita o sc u ra p o r la fa ci lidad con que se descompone en los ácidos. Al soplete se funde, inflándose, d an d o u n v id rio incoloro. E n tubo cerrado se enturbian las variedades tra n s p a re n te s . Se disuelve en HC1, en el proceso de evaporación d e sp re n d e sílice gelatinosa. Al disolver el m ineral en H N 0 3 y luego al p o n e r la disolución a evaporarse, se form an en el v idrio p eq u eñ o s c rista le s de NaCl. P or medio de AgND3 puede com probarse la p re se n c ia de cloro. Origen y yacimientos. L a sodalita es un m in eral p rim a rio de las rocas alcalinas eruptivas, principalm ente efusivas. D e vez en cuando se encuentra en rocas intrusivas, digam os e n las sie n ita s sodalíticas de Zeravshán (RSS de T adzhikia), e n las ro c as a lc a li nas de Mariupol, etc. Suele asociarse a la nefelina, la c a n c rin ita , la eudialita y otros minerales. Como m ineral ta rd ío s u s titu y e , a menudo, la nefelina y otros alum osilicatos de álcalis en s ie n ita s ' nefelínicas (macizo de Lovózero en la p en ín su la d e K o la). E n los montes de lim en se h a visto en pegm atitas n efelín icas en pequeñas aglomeraciones y v etas azules aso c ia d a a la c a n c ri nita. a veces bajo la form a de inclusiones en la an a lc im a . • E n la zona de oxidación, lo mismo que los o tro s m in e r a le s ricos en álcalis, se descompone p au latin am en te. NOSEANA - Na8[AlSi4]e[S 04]. C ristaliza en el sis te m a c ú b ic o . P o r sus propiedades se parece ex tra o rd in aria m e n te a la s o d a lit a . Color gris con m atiz am arillento, verdusco o az u le n co , con m enos frecuencia blanco. N = 1,495. D u reza 5,5. C liv aje m e d ia n o según (110). Peso específico 2,28 — 2,40. C ontiene co n f r e c u e n c ia inclusiones de otros minerales. D ebido a ello los cristale s causan u n a im p resió n de estar m uy corroídos. 656
Se e n c u e n tra e n tre rocas e ru p tiv a s alcalinas, p rin c ip a lm e n te efu siv as, como, p o r ejem plo, en las lav as alcalin as d e la s islas C an arias, las islas de Cabo Verde, de la z o n a d e M inusinsk, d e los m o n tes A lbanos (Italia), etc. HAUY jYA - N a6C a[A lSi04]6[S 0 4]. C ontiene ta m b ié n p e q u e ñ a s porciones de K 20 . C ristaliza en el sistem a cúbico. Se e n c u e n tra e n c ris ta le s d e asp ecto dodecaédrico u octaédrico, a u n q u e lo m ás fr e c u e n te es h allarse en g ranos arredondados. Color. A zul vivo, azul celeste, azul verdusco, con m enos fr e c u e n cia am arillo y rojo. B rillo vitreo, en la f r a c tu r a g raso . N = = 1,495—1,504. D u re za 5,5. C livaje m ediano según {110}. P eso específico 2,4 — 2,5. D ecrep ita al soplete y se fu n d e d an d o u n v id rio a z u l v e rd u sc o . Se h a en co n trad o en las lav as de M o n te-S o m m a (V esubio) aso c ia d a a la nefelina y la leucita, en los m o n tes A lb an o s (Ita lia ) y en m uchos otros lugares. Como caso raro , la h a u y n a se e n c o n tró en el y acim ien to de la z u rita de M alo-B ystrinski (en el río S liu d ia n ka, al S u r del B aikal) en las zonas de su stitu c ió n d e la pegm a tita en co n tacto con la dolom ita. HELVINA - (Mn, Fe, Zn)8[B eS iO JeS2-B eO , 13,6% . C o n tie n e F eO (h a sta el 15% ) y ZnO, h a s ta v arias d ecen as p o r cien to . C ristaliza en el sistem a cúbico; c. s. h e x a te tra é d ric a . Se e n c u e n t r a b ajo la fo rm a de cristales tetra éd rico s o m asas esféricas. Color. A m arillo, p ard o am arillo, p a rd o ro jo , co n m en o s fr e cuencia verde. T ranslúcida. Brillo v itreo , resinoso. N = 1,746. D ureza 6 —6,5. F ra c tu ra irreg u lar, concoidea. C livaje a d v e r tib le según {111}. Peso específico 3,16 —3,36. Caracteres diagnósticos. Se parece m ucho al g ra n a te . Se d ife ren cia p o r la presencia de azufre, id e n tific a b le c o n fa c ilid a d m ed ian te la reacción de hígado de azu fre o con A s20 3 e n H 2S 0 4, al h erv ir el polvo (la helvina se cubre de u n a e flo resce n cia a m a rilla v iv a de As2S3). Al soplete se infla y se fu n d e d an d o u n v id rio o p a c o p a rd o am arillento. Con bórax d a u n a reacción al M n. Se d isu e lv e e n HC1 «on desprendim iento de H 2S ; en el pxoceso d e e v a p o ra c ió n d a u n precip itad o de sílice gelatinosa. Origen y yacim ientos. Se e n c u e n tra en filo n es p e g m a tític o s a so c ia d a al cuarzo, la alb ita o la am az o n ita . E n N o ru e g a se h a en c o n tra d o en sienitas augíticas en la zo n a d e L a n g e su n d fjo rd . E n los E E .U U . se conoce en ciertas m inas d e m ic a ce rc a d e A m eliaC o u rt (Virginia), y en considerables m asas e n las zonas de contacto d e riolitas y granitos con calizas a so c ia d a a la m a g n e tita y la flu o rita en S ierra y Socorro (E stad o d e N ew M éxico). 42 -
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Importancia práctica. En el caso de importantes aglomeraciones puede tener interés industrial como mineral de berilio. LAZURITA - X a8[A lS i0 4]6[S 0 4]. L a fó rm u la e x a c ta n o se h a d e te rm in a d o aú n . C ontiene unos cu a n to s p o r c ie n to d e C aO . La denom inación se debe a la coloración a z u l v iv a d e l m in e ra l. Sinónim os: lapis-lázuli, u ltra m a rin a (artificial). Composición quím ica de la la z u rita del y a c im ie n to d e M aloB ystrinski (en % ): N a20 , 16,8; CaO, 8,7; A120 3, 2 7 ,2 ; S i 0 2, 3 1 ,8 ; SÓ3, 11,8; S, 0,34; Cl, 0,25 y u n poco d e H 20 , S rO , M gO , K 20 , Fe2Oj y C 0 2. Cristaliza en el sistem a cúbico. P o r lo c o m ú n se e n c u e n t r a e n masaa com pactas continuas. L a e s tru c tu ra c r is ta lin a es a n á lo g a a ia que posee la sodalita. Color. Azul intenso, violeta, a veces azul celeste a a z u l v e rd u sc o . Rrillo vitreo. N alrededor de 1,50 (variable). Dureza 5,5. F rágil. Clivaje im perfecto seg ú n {110}. Peso especí fico 2,38-2,42. Caracteres diagnósticos. L a la z u rita se d istin g u e a n t e to d o p o r su color azul intenso y vivo ta n to en m asa com o e n sec cio n es d e l gadas. Se parece a la so d alita azul, a u n q u e las re la cio n es p a ra g e n é ticas son m uy d istin tas: la p rim era se h a lla en re la c ió n p a ra g e n é tica con los silicatos alcalinos; la segunda, a la c a lc ita y la d o lo m ita. Al soplete se infla y se funde con fa cilid a d d a n d o u n v id rio blanco. Después de calentado al rojo oscuro se h a c e m á s in te n s a lu coloracón. Se descom pone en HC1, d esp ren d e H 2S (se a d v ie r te por el olor) y después de la evaporación d e ja u n a sílice g e la tin o s a . Origen y yacim ientos. Los contados y ac im ien to s c o in c id e n con contactos de rocas eruptivas alcalinas (sienitas, g ra n ito s y su s pegm atitas) con rocas carbonatadas. A sociadas a ella, a d e m á s d e la calcita, se observan con frecuencia la p ir ita en p e q u e ñ o s granos bien visibles en m uestras pu lim en tad as, así com o la g laucolita y otros minerales, excepto el cuarzo. D e vez en c u a n d o se registra en lavas alcalinas (Vesubio). Un viejo yacim iento, famoso y descrito y a p o r M arco P o lo (1271), es el de Badashján (de A fganistán), d o n d e g ra n d e s m asas de lazurita de distintos m atices (desde el índigo h a s ta el azul) se han formado por vía m etasom atica entro calizas. O tro y a c im ie n to lamoso es el de Malo-Bystrinski, en el río S liu d ia n k a (al S u r del Baikal), donde la lazu rita se h a form ado p o r v ía m e ta so m á tic a a raíz de las reacciones entre la p eg m a tita y las ro cas dolom íticas. Los primeros hallazgos de la z u rita en d ic h a z o n a se re m o n ta n al año 1784 (según indicaciones de los c a m p e s in o s locales.) importancia práctica. Desde hace mucho tiempo, la lazurita se emplea para fabricar distintos artículos de adorno. Mencionan 658
d ich a p ie d ra los escritores de la a n tig ü e d a d d e v a rio s p aíses. E n la A n tig u a G recia y el Im p erio R o m an o d e u s a b a la la z u r ita com o m a te ria p rim a p a ra la fab ricació n d e b ellas y r e s is te n te s p in tu ra s . Son m uy conocidas las taza s, cajas, e s ta tu illa s , los a m u le to s , anillos y m u ltitu d de otros o b jeto s hechos d e la z u r ita . E n el siglo X V II, la p ied ra de la z u r ita se e m p le a b a p a r a a d o rn o d e artíc u lo s de valor, m uebles y chim eneas. Se u s a b a p a r a in c ru s tacio n es con oro, bronce y otros m etales. P a r tic u la r v a lo r te n ía n las v aried ad es de color de c e n ta u ra con p e q u e ñ a s in c lu sio n e s d e p irita . E s ta p ie d ra puede verse en L e n in g ra d o en las c o lu m n a s d e la c a te d ra l d e San Isaac, en las p ared es del P a la c io d e In v ie r n o , en los jarro n es, m esas, etc. del m useo d e la E rm ita . 6. GRUPO DE LA CANCRINITA L os m inerales p ertenecientes a e ste g ru p o so n , p o r t o d a u n a serie de p ro piedades, m uy afines al g ru p o d e la n efelin a. S e d ife ren cian p o r la com posición qu ím ica y p o r c o n te n e r a n io n e s s u p le m en tario s [C 0 3]2- y [SO.,]2 -. CANCRINITA — N asC a[A lSi04]s[C 0 3, S 0 4] . « H 20 . A ju z g a r p o r los análisis quím icos es p ro b ab le que e x is ta u n a serie c o n tin u a e n tre el carbonato-cancrinita, que co n tien e en c a lid a d d e a n ió n su p lem en tario el grupo C 0 3, y el sulfaío-cancrinita (v is lin e v ita ), que contiene el anión su p lem en tario SO,,. P o r el m o m e n to no se conoce su lfato -c an crin ita to ta lm e n te libre d e C 0 3. Composición quím ica. Inconstante (en % ): SiOo, 33,7 — 34,7; A120 3, 2 9 ,0 -2 9 ,4 ; N a20 , 15,6 - 18,9; CaO, 1 , 2 - 4 , 2 ; X 2(), 1 , 4 - 5 , 1 (a u m e n ta con la dism inución de la sum a N a * 0 + C a 0 ) ; C 0 2, 0,3—6,3; S 0 3 4,6 —6,2 (en los su lfato-can crin itas); H 20 , 3 ,9 — 7,6. C ristaliza en el sistem a h ex ag o n al; c. s. h e x a g o n a l-p ira m id a l L 6. G.e. C63{C%). a0 = 12,75; c0 = 5,18. A specto de los c ris ta ta s . Los cristales son m uy raros, com o regla, b a jo la fo rm a d e p ris m a s con caras de doble pirám ide tru n c a d a (fig. 362). A p re s a d o s . S u ele o b servarse on m asas continuas, a vecos b a jo la fo r m a d o o rla s e n los bordes de Ja nefelina, com o p ro d u c to d e su m o d ific a c ió n . Color. Blanco, azul, gris con m atiz am ari llento o verdusco, a veces rojizo rosado (debido a las escamitas microscópicas de Ke,(_)3). 101 sulfato-cancrinita posee un color azul claro o azul oscuro (se dan también variedades incoloras). (trillo vitreo con reflejo anacarado en los planos de clivaje; graso en la fractura según el clivaje.
1*¡g. ,{02. C rintul do cun u rin il.u . 42'
05Ü*
E n el carb o n ato -can crin ita N v i = 1 ,5 1 5 - 1,524 y N p = 1,491 — 1.502. E n el sulfato-cancrinita Nni = 1,489—1,530 y N p = = 1 ,4 8 8 -1 ,5 3 5 . __ Dureza 5 - 5 , 5 . Frágil. Clivaje m ediano o bueno seg ú n {1010}. Peso especifico 2,42-2,48. Caracteres diagnósticos. L a c a n crin ita se e n c u e n tra , p o r lo común, en tre rocas nefelínicas. Se diferencia d e la n e fe lin a , a cu en ta de la cual se form a, p o r el clivaje. E l s u lfa to -c a n c r in ita (vishnevita) se identifica con facilidad p o r la coloración a z u l y el clivaje. Al soplete se funde con dificultad, dando u n v id rio d e b u rb u ja s . Al calentarse se enturbia, a diferencia de la nefelina, d eb id o , probablem ente, a la liberación de C 0 2. E n HC1 se d isu e lv e con silbido. L a sílice gelatinosa se precip ita al hervirse la d iso lu ció n y al em pezar la evaporación. Origen y yacim ientos. Se form a en la fase p o s tm a g m á tic a b a jo el efecto de disoluciones ca rb o n atad as o su lfa ta d a s so b re las masas nefelínicas y a cristalizadas. A su vez suele m o d ificarse, transform ándose en m icas, zeolitas, carb o n ato s, etc. E n la zona de m eteorización se d estru y e com o la n efelin a. Inicialm ente, bajo la form a de cortezas harinosas, se c o n s titu y e n las zeolitas y, después, la haloysita. En los montes de lim en y Viskniovy, el c a rb o n a to -c a n c rin ita y el sulfato-cancrinita azul (vishnevita) se e n c u e n tra n e n tre pegm atitas nefelínicas, a m enudo asocidos a la so d a lita , la ca lc ita , las zeolitas, la hidrargilita, restos de nefelina, que q u e d a n d e la sustitución, y otros m inerales. E n los m ontes de Tunlcin la c a n crin ita se encuentra entre granitos ac o m p a ñ ad a d e circón, c a lc ita y m agnetita. E n el ex tran jero se conoce en relació n g e n é tic a principalm ente con sienitas nefelínicas. 7. GRUPO DE LAS ZEOLITAS
‘
Comprende un vasto grupo de m inerales que son, d e hecho, alumosilicatos hidratados, m ás que n a d a de Ca y N a, en p a r te de Ba, Sr, K y m uy raras veces de Mg y Mn. A ju z g a r p o r la lis ta
d istin to s tipos de radicales am ónicos c a rac te rístic o s d e los m inerales del grupo en cuestión. Sin em bargo, las ze o litas poseen to d a u n a serie de propiedades com unes m uy peculiares, y no c a b e la m en o r d u d a de que constituyen u n grupo a p a rte . L a s in v e s tig a ciones roentgenom étricas m u estran que sus e s tru c tu ra s c ris ta lin a s co n stan de redes de tetraed ro s de alum inio, oxígeno y silicio, q u e se diferencian de los dem ás tipos de e stru c tu ra s re tic u la re s p o r el hecho de que sus cavidades constituyen “ c a n a le s” m ás am plios. S e m e ja n te u rd im b re cristalina rígida m ás a b ie rta co n tien e m o lécu la» de ag u a débilm ente unidas a ella. Al calen tarse c u id a d o sa m e n te , el ag u a puede elim inarse p au latin am en te sin que d e s tru y a to d a la e s tru c tu ra cristalina. Cabe señalar que el a g u a e lim in a d a d e este m odo puede volver a absorberse en c a n tid a d e s a n te rio re s o ser s u stitu id a p or m oléculas de o tra s su sta n c ia s (h id ró g e n o sulfurado, alcohol etílico, am oníaco, etc.), m an ten iéd o se la h o m o geneidad del m edio cristalino. C am bian ú n ic a m e n te y de m o d o correspondiente las propiedades ópticas. D e ah í q u e el c o n te n id o de ag u a en las zeolitas sea u n a m ag n itu d v aria b le y d e p e n d a d e las condiciones exteriores (te m p e ra tu ra y ten sió n d e los v a p o re s d e ag u a en el m edio circundante). E l ag u a lla m a d a d e z e o lita s se distingue precisam ente del ag u a de cristalización p o rq u e , al calentarse, no se desprende a saltos a d e te rm in a d a s te m p e r a tu r a s , sino p au latin am en te. O tra p artic u la rid ad característica p ro n u n c ia d a en la m ay o ría, de las zeolitas consiste en la facilidad con q u e se p ro d u c e el recam bio d e cationes que equilibran la c a rg a n e g a tiv a d e lar re d trid im ensional cristalina y los cationes d e la disolución acuosacircundante. U nos u otros cationes de la disolución p u e d e n d fs p laza r los cationes que ocupan los “ hu eco s” en el in te rio r d e l a “re d trid im en sio n al” de las zeolitas sin a lte r a r su e s tr u c tu r a . E s ta pro p ied ad se ap rovecha en la p rá c tic a , p rin c ip a lm e n te e n el em pleo de zeolitas artificiales com o p e r m u tita p a r a s u a v iz a r lasaguas duras. E n oposición a las redes tridim ensionales m ás “ c o m p a c ta s ” de los feldespatos, donde cad a celda “ v a c ía ” e s tá o c u p a d a p o r cationes, en las redes de las zeolitas, no se u tiliz a n e n su to ta lid a d los espacios libres. Al c o n tra sta r los d a to s d e los an á lisis q u ím icos en consonancia con las estru c tu ras, se v e que, a d e m á s del tip o h ab itu al en los feldespatos de su stitu c ió n d e los ca tio n e s, m a n te niéndose la carga to tal, el núm ero d e iones y el v o lu m en (p o r ejem plo, NaSi —CaAl o K S i^ B a A l), ex iste en las z e o lita s o tro tip o de su stitu ció n : Ca*=Na2, B a ^ K j , N aC a2s=N asCa. Como vemos, en estos casos, la c a rg a to ta l do los c a tio n e s sustituidos es igual a la de los cationes e q u iv a le n te s que v ie n e n a sustituirlos, aunque el núm ero de iones es d istin to . P o r lo v isto , las estru c tu ras cristalinas de las zeolitas poseen c ie rta “ re s e rv a ” de espacio p a ra sem ejante clase de su stitu c ió n . 661
E n com paración con los alum osilicatos anhidros, los m in erales del grupo de las zeolitas son de inferior d u reza y peso específico, poseen menores índices de refracción y se desco m p o n en con m ás facilidad en los ácidos, la m ayoría de ellos se in fla al soplete, a lo que deben su denom inación: en griego “ z e o ” significa hervir. T a m b i é n encontram os m uchos rasgos com unes en las co n d icio nes de su formación. En los procesos endógenos su rg e n a b a ja s presiones en las últim as fases de b aja te m p e ra tu ra de los procesos hidroterm ales, encontrándose asociados en la m ay o r p a r te a la calcita, la calcedonia, el cuarzo, la h id rarg ilita y o tro s m in era le s. Se encuentran, por lo común, en tre rocas m ag m áticas m o d ificad a s por vía hidroterm al, con frecuencia en criaderos efu siv o s de burbujas (M andelstein), sobre todo en basaltos (en casos de erupciones subm arinas), luego en p eg m atitas, d o n d e se fo rm a entre Jos últim os m inerales y a bien en los huecos, y a p o r v ía m etasom ática a cuenta de los m inerales form ados con a n te r io rid a d (feldespatos, nefelina, etc.); en varios y acim ien to s h id ro te rm a le s metalíferos y en ciertas sedim entaciones c o n te m p o rá n e a s de fuentes term ales. E n las condiciones exógenas, las zeolitas ta m b ié n e s tá n p r o p a gadas en gran escala. Se conocen casos de fo rm ación d e z e o lita s en los suelos. Como form aciones recientes, las zeolitas se e n c u e n tra n en rocas sedim entarias de poca edad. CHABASITA — (Ca, N a2)[AlSi20 6]2*6H20 . E l n o m b re p ro c ed e de la p alab ra “ chabasios” , con la que se d en o m in ab a c ie rta p ie d ra can tad a por el p oeta griego Orfeo. Composición quím ica. In c o n sta n te incluso en las m u e s tra s tom adas de un mismo yacim iento. L as m ás d e las veces coincide con la fórm ula química. Contiene, adem ás, p eq u e ñ as p o rc io n e s de B a y Sr. Cristaliza en el sistem a trigonal. Aspecto de los cristales. R o m boédrico, próxim o al cúbico (fig. 363). Son frecu en tes las m acla s de interpenetración, a m enudo con ángulos de tre s ca ras s a lie n te s en laa aristas. E n la m ayoría de los casos se e n c u e n tra b a jo la fo rm a de drusas de cristales, cortezas, secreciones y e n a g re g a d o s co m pactos. Color. Blanco con m atiz rojizo o pard u sco . B rillo v itre o . N g = 1 ,4 8 0 -1 ,4 9 0 y N m = 1 ,4 7 8 -1 ,4 8 5 . D ureza 4 —5. F rágil. Clivaje d e fin id o según el rom boedro. Peso específico 2,08 —2,16. Caracteres diagnósticos. Son c a ra c te rís tic o s de la ch ab asita los cristales ro m b o éd ric o s y el clivaje según el rom boedro, d o n d e los á n g u l o s F ‘ 363 Cristal form ados p o r las . caras se a c e rc a n a los 90 • dé^chabásita. E sto es lo que la d istin g u e d e to d a s las d e m á s < 62
--------- 1/z bo-9,3--------------1 F ig . 364. E s tr u c tu r a c ris ta lin a d e la n a tr o lita . Proyección de u n a p a rte de la arm azón sobre el p lan o (I0 0 ). E n la dirección v ertical se m u estran dos células elem en tales. L a c a dena vertical de tetraed ro s enlazados del m edio, s itu a d a d e tr á s del plano del dibujo, e s tá tra z a d a con líneas m ás o sc u ras. L as esferas grandes son m oléculas de H * 0 ; las p eq u eñ as re p re se n ta n iones N al+.
zeolitas. L a calcita posee u n a d u reza inferior y se d is tin g u e fá c il m en te p o r la co n d u cta en HCl. Al soplete se in fla y se funde con d ificu ltad , d a n d o u n e sm a lte translúcido de burbujas. Se descom pone en HCl con d e s p re n d i m iento de limo de sílice. Yacimientos. Lo m ás com ún es e n c o n tra rse en m u ch o s países bajo la fo rm a de alm endras en cavidades re d o n d a s d e b a s a lto s con b u rb u jas, fonolitos y o tra s rocas efusivas, a m e n u d o a s o c ia d a a la philipsita, la calcita y otros m inerales. E n I s la n d ia se h a hallado en conchas fósiles de m oluscos. Se fo rm a e n a b u n d a n c ia en la salida de ciertas fuentes de aguas term a le s. NATROLITA — N a2[Al2Si3O 10].2H 2O . L a d en o m in ac ió n se debe a C lap ero t; tra d u c id a al castellano quiere d e c ir : p ie d ra sódica. Composición quím ica. N a20 , 16 ,3 % ; A120 3, 2 6 ,8 % ; SiO.,, 4 7,4% ; H 20 , 9,5% . De vez en cu an d o co n tie n e F e 20 3 y K , 0 . Cristaliza en el sistem a róm bico; c. s. p ira m id a l L l 2P. G.e. F dd (Czh)- «o = 18.3; K = 18,6; c0 = 6,57. E s tru c tu ra crista lin a . E l principal elem ento e s tru c tu ra l es el g ru p o [Al2Si3O10] fo rm a d o por un anillo de. cuatro te tra e d ro s [A l2Si2Og] con u n te tra e d ro
su p lem en tario S i0 4 ó A 104, q u e a lte rn a con a q u é l (fig. 364). E s to s grupos se d isp o n en e n c a d e n a s continuas a lo larg o d el eje c y se ■010 110 unen el uno con el o tro m e d ia n te ve 1 los vértices libres d e los t e t r a edros (Si, A1)04. E n to ta l, c u a tr o cadenas de este tip o se d is p o n e n en to rn o del eje h elico id al (en la figura 364 no e s tá r e p r e s e n ta d a Fig. 365. Cristales de natrolita. m ás que u n a c a d e n a so b re el plano del dib u jo ). L a s m o lé c u la s H 20 form an una cadena en zigzag p aralela al eje c e n to rn o d e cada eje helicoidal doble. Los iones N a 1+ se h a lla n ro d e a d o s d e cuatro iones O2- y dos moléculas de H 20 . D e m odo s e m e ja n te a las dem ás zeolitas, en la n atro lita los iones N a p u e d e n s u s titu irs e p o r otros cationes, procedentes de las disoluciones c irc u n d a n te s . Aspecto de los cristales. Colum nar, por lo com ún. L o s c ris ta le s son simples, form ados p o r caras de p rism a {110}, a v eces p in a c o ides {010}, {100} y doble pirám ide {111} (fig. 365). L a s m a c la s son según (110) y (100). Agregados. Suele e n c o n tra rse en a g re g a d o s radiales o bajo la form a de cortiezas c rista lin a s, así com o d e esferolitas y m asas fibrosas. Color. Incolora o blanca con m atiz a m a rille n to , v e rd u s c o o rojizo. Brillo vitreo, en las m asas fibrosas sedeño. Ng — 1,485 — 1,493, Nrn = 1,476—1,482 y N p = 1 ,4 7 3 -1 ,4 8 0 . Dureza 5 - 5 ,5 . F rágil.C livaje m ediano según {110}. P eso e s p e cifico 2,2 - 2 ,5 . C*r*eteres diagnósticos. P o r vía m acroscópica es d ifícil d e d is tinguirla de o tras zeolitas análogas p o r su fo rm a y las co n d icio n e s en que se encuentran. P a ra u n reconocim iento e x a c to se re q u ie re n determ inaciones de las constantes ópticas, la ro e n tg e n o m e tría o el análisis químico. Al soplete se funde con facilidad, sin in fla rse y d a n d o u n vidrio transparente. Al calentarse h a s ta 300° se e lim in a casi to d a el agua, que vuelve a absorberse al e n fria rse el m in e ra l. Se disuelve en HC1, desprendiendo sílice gelatinosa. Yacimientos. Se encuentra con frecuencia en a lm e n d ra s y g eo das de rocas efusivas eruptivas (basalto). Com o p ro d u c to d e la modificación hidroterm al de la nefelina, así com o e n a g re g a d o s radiales se conoce entre pegm atitas de sien itas nefelínicas e n lo» m ontes de Vishnióvy y de lim en. ESCOLECITA — C a [ A l^ O 10] •3H 20 . E l n o m b re p ro c e d e del griego “ak o lex ”, gusano, debido a la p ro p ied a d d e to rc e rse co m o un g u san o al soplete.
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Composición química (en % ): CaO, 14,3; A120 3, 26,0; S iO „ 45j9j 13,8. C ristaliza en el sistem a m onoclínico; c. s. d ié d ric a do m á tic a P . G .e. Cc(C*). a0 = 5,67; b0 = 6,54; c0 = 18,44. P s e u d o te tra g o n al. A specto de los cristales. C olum nar con desarro llo d e las c a ra s {110}, {111} y {010}. P o r el aspecto de los cristales no se d is tin g u e d e la n a tro lita . Se o b serv an m aclas según (100) con e s tría s e n las c a ra s {010}. A gregados. A ciculares, radiales. Se o b s e rv a ta m b ié n en m asas fib ro sa s esferolíticas. Color. In c o lo ra o blanca. Brillo v itreo , en las m asas fib ro sa s sedeño. N g = 1,519, N m = 1,518 y N p = 1,512. D u re za, 5 —5,5. F rágil. Clivaje m ediano según {110}. P eso esp e cífico 2,2 - 2,4. C aracteres diagnósticos. Sin análisis quím icos y la p r u e b a al so p lete re s u lta im posible d istin g u irla d e la n a tro lita . A l so p lete se infla, se tu erc e com o u n g u san o (a d ife re n c ia d e la n a tro lita ). Se fu n d e d an d o u n vidrio d e b u rb u ja s . E n HCl se desco m p o n e d an d o lu g ar a la form ación d e sílice g ela tin o sa . Y acim ientos. E n la URSS se h a h allad o e n tre p e g m a tita s d e los montes de Vishnióvy (Urales), en el C áucaso del N o rte y en o tro s lugares. A b u n d a en las lav as d e b u rb u ja s d e b a s a lto b a jo la lo r m a de alm en d ras y geodas, sobre to d o en Isla n d ia y en Colorado (E E .U U .). G randes cristales se h an o b serv ad o en P u n a , al s u d e s te de B o m b ay (India). HEULANDITA - (Ca, N a2)[AlSí30 8]2-5 H 20 . C om posición q u í m ica. CaO, 9 ,2 % ; A120 3, 16,8% ; S i0 2, 5 9 ,2 % ; H , 0 , 1 4 ,8 % . S u ele re g istrarse N a 20 , con frecuencia SrO (a veces h a s ta el 3 ,6 % ), K 20 y BaO. Cristaliza en el sistem a m onoclínico; c. s. m o n o c lín ic o -p rism á tica. L a estru ctu ra cristalina posee elem entos d e e s tra tific a c ió n . Aspecto de los cristales. Iso m étrico o ta b u la r (fig. 366); p o r lo com ún se en cu en tran sueltos. L as fo rm a s p re d o m in a n te s s o n : {010}, {001}, {100} y {101}. A gregados. Suele o b se rv a rse e n m a sa s hojosas con unión p aralela de las lám in as, en a g re g a d o s hojosoradiales b ajo la form a de secreciones en cav id ad es. Color. Incolora o blanca, am arilla, ro ja de la d rillo (m e rc e d a las inclusiones m icroscópicas de F e 20 3). Brillo v itreo ; en los planos do clivaje, anacarado. N g = 1,505, N m = 1,499 y N p = 1 ,4 9 8 . 001 D u re z a 3,5 —4. F rá g il. C livaje bu en o según {010}. P eso específico 2 ,1 8 - 2 ,2 2 .
Caracteres diagnósticos. Se d is tin g u e de las dem ás zeolitas por el aspecto característico lam in ar de
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A
100
010
100 010
■y í ig. 36(1. C rista le s
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Uv-í cristales, ol buen clivaje. que d e te rm in a el reflejo a n a c a ra d o , y los agregados lam inar-granulares. Al soplete se deshace en hojas, se in fla y se fu n d e d a n d o u n e s m alte blanco. E n HOI se descom pone con facilidad, d e s p r e n d ie n do sílice gelatinosa. Yacimientos. Se encuentra en cav id ad es de ro c a s e lu siv a s (basaltos, etc.), por ejemplo, en Islandia. Se o b se rv a e s p o rá d ic a m ente en filones de p lata de A ndreasberg en H a rz (R D A ), en Kongsberg (Noruega), etc. PHILIPSITA - (K 2, Ca)[Al2Si40 12].4,5 H 20 . Composición química. S i0 2, 4 4 - 4 8 % ; A120 3, 22 —2 4 % ; C aO , 3 - 8 % ; K ,0 , 4 - 1 1 % ; H 20 , 1 5 - 1 7 % . Se re g is tra n ta m b ié n Na20 (hasta el 6%). Cristaliza en el sistem a m onoclínico; c. s. m o n o c lín íc o -p rism á tica. Aspecto de los cristales. C olum nar (a lo larg o del eje a). L os cristales simples son raros. P o r lo com ún se o b se rv a n m a c la s, con frecuencia de sección róm bica o cu ad rad a, así com o m a c la s c u á druples (fig. 367), a veces de sección en cruz con e s tría s s e g ú n {010} paralelam ente a la arista com prendida e n tre b (010) y m (110). Se encuentran tam bién m aclas m ás com plejas. Color. Incolora o blanca con m atiz grisáceo, a m a rille n to o rojizo. Brillo vitreo. i^ g í= l,5 0 3 ; N m = 1,500 y .ZV^ = 1,498. Dureza 4 - 4,5. Frágil. Clivaje b a s ta n te defin id o seg ú n {001} y {010}. Peso específico 2,2. Caracteres diagnósticos. Son ca rac te rístic as las fo rm a s de las maclas. Se parece m ucho al harm otom o y al desm ino m u c h o m ás raros, pero se diferencia de ellos p o r las co n stan te s ó p ticas. Al soplete se fragm enta m ucho, se in fla en p a r te y se fu n d e luego, dando un esm alte blanco. Se disuelve en HC1, d e sp re n d ie n d o copos o gelatina de sílice. Yacimientos. Lo mismo que o tras m uchas zeolitas, se e n c u e n tra en cavidades de rocas efusivas, en p a rtic u la r alca lin a s (b a sa lto s leucíticos, etc.) bajo la form a de alm endras, o secreciones e n las paredes de las cavidades, p o r ejem plo e n tre las la v a s d e M o n te — Somma (Vesubio), en Sicilia, Islandia, etc. Se fo rm a ta m b ié n e n las sedimentaciones contem poráneas de g ra n p ro fu n d id a d d el O céano Pacífico, por lo visto como producto de la descom posición d e la ceniza volcánica (hasta el 20 —30% de to d a la sed im en tac ió n ). HARMOTOMO - (K „ Ba)[Al2Si50 l j].5 H 20 . C rista liz a e n el sistem a rómbico. Son m uy características las m aclas de secció n en
Fig. 367. Macla cuádruple de philipsita. 666
Fig. 368. M acla cu ád ru p le de h arm o to m o en c ru z .
Fig. 369. D e sm in a . A la iz q u ie r d a : rn acla d e in te rp e n e tra c ió n con p lan o d e m a c la d o (001); a la d e re c h a : a g re g a d o en h a z d e in d iv id u o s m acla d o s.
cruz (a lo largo del eje a) análogas a las maclas de philipsita (fig. 368). Color. Blanco con matices grisáceo o amarillento, así com o pardo o rojo. iV^= 1,508, N m = 1,505 y N p = 1,503. Dureza 4,5. Clivaje visible según {010}, im perfecto según {001}. Peso específico 2,44—2,50. Al soplete se vuelve blanco, se frag m enta y se funde, sin inflarse, con bastante dificultad, dando un vidrio blanco translúcido. Se descompone en HCl con d esprendi miento de sílice pulverulenta. Se encuentra casi en las mismas condiciones que las dem ás ze o litas, principalmente entre rocas eruptivas efusivas, a veces en gneis y ciertos yacim ientos metalíferos hidroterm ales: A ndreasberg en Harz (RDA) asociado a la galena, la esfalerita, el cuar zo, e tc .; en las inmediaciones de Strontian (Escocia) asociado a la calcita, la galena, etc. DESMINA — (Na,, Ca)[Al2Sia0 16] •6H 20 . Sinónim o: estilb ita. C ristaliza en el sistem a monoclínico. Es frecuente en form a de maclas (fig. 369), a menudo como la philipsita y el harm otom o, es decir, en maclas cuádruples con sección en cruz. E sto s com plejos cristales maclados suelen agruparse en haces, a lo cual deben su denominación (“dcsm e”, en griego significa haz). Color blanco con matiz amarillento o rojizo. B rillo vitreo; en los planos de clivaje, anacarado. N g = 1,500, N m = 1,489 v N p = 1,493. D ureza 3,5 —4. Clivaje bueno según {010} y definido según {100}. Peso especifico 2,09—2,20. Al sop lete se deshace, se in fla y adquiere formas de abanico o de gusano y se funde luego dando 667
un esmalte blanco. Se descompone en HCJ, formando sílice pulve rulenta. Se encuentra en cavidades y fisuras bajo la forma de secrecio nes, más que nada en rocas efusivas eruptivas. A veces se registra en filones metalíferos hidrotermales. En la URSS se ha registrado en Crimea (Karagach, cerca de Simferópol), cerca de Borzhomi (RSS de Georgia), en el río Angará (cerca de la aldea de Chórnaia)^ etc.
PARTE FINAL
CAPITULO
COMPOSICION M INERAL DE LA CORTEZA T E R R E ST R E
Importancia cuantitativa de los distintos tipos do com puestos químicos en la corteza terrestre. El número total de d en om in acio nes de los minerales que se encuentran en las viejas y co n tem p o ráneas publicaciones geológicas llega a 6000. Sin em bargo, si se enfoca de un modo crítico y sobre bases racionales la clasificación de las especies minerales y sus variedades, la m ayoría a b so lu ta do dichas denominaciones deberá rechazarse por una serie do razones. Como se ha demostrado mediante el em pleo de m odernos m étod os de investigación, muchos com puestos en cuestión no son otra cosa que mezclas mecánicas. Un número muy considerable de d e nominaciones consta de sinónimos de nombres do m inerales que no se diferencian más que por el grado de dispersión «le la laso cris talina o por algunos caracteres exteriores (m atiz do la coloración, forma de los individuos cristalinos, etc.), o bien por in sign ifican tes variaciones de la composición química (sobre tod o las d en o m i naciones de variedades), etc. D e suprimir todos estos sinónimos y desechar Jas m ezclas m inó rales, el número de las verdaderas espurios minerales llegará en la actualidad a poco menos do 1500. Además, se m antienen alrededor do 200 denominaciones para la* variedades. J’or cierto, cabe señ a lar que existen muchas variedades do especies m inerales que no tionon denominaciones especiales. Con arreglo a los principales tipos de com binaciones quím icas, las especies minerales so distribuyen del siguiente m odo (en %): .......................
‘¿ O S
2. F oHf'utoH y iiiin o riilo H u n t í l o g o H
1. S i l i o u t o H y i i l i i m o H i l i o u l oH
.............
ly ^ )
U. S u l f u r o * ) y m i i i n m l n H u n i i l o f ' O H
. . . .
4. OxkIoh i> l i i i l r ó x i d o H
...............................
j
12 7
137 I
5. Sulfates ................ 6. Halogenuros ____
9.4 5,8
7. Carbonatos
4.5
....
8. Elementos nativos
4,3
9. Boratos
............
2,9
..........
3,3
10. Diversos
Com o vem os, la m ay o r p a r te d e las especies m in e ra le s c o r re s p o n d e a los silicatos, fosfatos, óxidos, su lfu ro s y s u lfa to s . E n t o t a l les corresponde alre d ed o r del 80% . A h o ra bien, e n c u a n to a la p ro p o rció n d e los p eso s e l c u a d ro es d istin to . S egún los cálculos d e los “ c la rk e s ” e fe c tu a d o s e n t r e o tro s p or V .V ernadski, A. F ersm an , los p rin c ip a le s tip o s d e c o m p u e s to s quím icos q ue in te g ra n la p a r te co n o cid a d e la c o r te z a t e r r e s t r e se h allan en ella en la siguiente p ro p o rció n d e su p e s o : 1. Silicatos -alrededor del 75% (c o rre sp o n d ie n d o a los fe ld e s p ato s el 55% ). 2. O xidos e hidróxidos -alred ed o r d el 1 7 % ; a l c u a rz o (c o n la calced o n ia y el ópalo le corresponde el 1 2 ,6 % , m ie n tr a s q u e a los óxidos e h id ró x idos de h ierro, el 3,6% ). 3. C arb o n a to s (p rin cip alm en te c a lc ita y d o lo m ita ) — a lre d e d o r del 1,7% . 4. F o sfato s y m inerales análogos (m ás q u e n a d a a p a ti t o ) — a l red ed o r del 0 ,7 % . 5. Cloruros y fluoruros — alrededor del 0 ,5 % ; entre los cloru
ros el má6 común es la sal gema; entre los fluoruros, la fluorita. 6. Sulfuros y sulfatos — alrededor del 0,3 — 0 ,4 % ; entre los sulfuros el más importante es la pirita. 7. E lem en to s n a tiv o s — alre d ed o r del 0 ,1 % ; a lre d e d o r del 0,04% corresponde al n itró g en o y cerca d el 0,01 a l o x íg en o .
Estos datos muestran que tan sólo los silicatos y el cuarzo cons tituyen cerca del 87% del peso de la corteza terrestre, mientras que los fosfatos y sus minerales análogos, los sulfuros, sulfatos, óxidos (además del cuarzo y los óxidos de hierro), representados en las condiciones naturales por numerosas especies minerales, cons tituyen una parte insignificante del peso de la corteza terrestre. Sin embargo, hay que hacer notar que precisamente estos tipos de compuestos químicos contienen muchos metales valiosos, de enorme importancia para las industrias minerometalúrgica, química, etc. Ciertas particularidades de la composición y distribución de los minerales en la corteza terrestre. El número total de com puestos químicos naturales (minerales) es incomparablemente inferior al de Jos que se pueden obtener por vía artificial en los laboratorios, pese a que las reacciones naturales ofrecen un panorama de fenó menos muchísimo más amplio. El número de minerales que se descubren anualmente, a pesar del empleo de los poderosos y P e r' 672
fe c to s m edios m odernos de análisis de las s u sta n c ia s, n o h a sido m u y g ra n d e en el últim o decenio (por té rm in o m edio no p a s a d e 10). E l n ú m e ro to ta l de especies m inerales co n o c id a s e n la a c tu a lid a d en la n a tu ra le z a in o rg án ica no p a sa de 1500, m ie n tra s q u e el n ú m e ro d e com puestos logrados p o r v ía a rtific ia l lle g a h o y d ía a m u c h a s ce n te n as de miles y sigue a u m e n ta n d o en g ra d o c o n s id e ra b le m erc ed al progreso de los m edios técn ico s d e sín te sis. Si nos p la n te á ra m o s el p ro b lem a de v e r la im p o rta n c ia c u a n ti t a t i v a de los m inerales de d is tin ta com posición en los d ife re n te s tip o s gen ético s d e las form aciones n a tu ra le s en la c o rte z a te r r e s tr e , el an álisis de los d ato s concretos nos lle v a ría a la co n c lu sió n s i g u ien te. E n las form aciones endógenas, el n ú m e ro m ín im o d e e sp e cies m in erales se o b serva en las rocas e ru p tiv a s su rg id a s e n u n a s c o n d iciones de a lta s te m p e ra tu ra s y presiones. E n las fo rm a c io n e s p o stm a g m á tic a s, sobre to d o en lo s y a c im ie n to s h id ro te rm a le s se o b se rv a u n nú m ero in co m p arab lem en te m a y o r d e esp ecies m in e rales de los m ás diversos tipos de co m p u esto s. N o o b s ta n te , la s q u e co n tien e n m ás m inerales son las fo rm a cio n es e x ó g e n a s q u e su rg e n en condiciones de b a ja s te m p e r a tu ra s y p re sio n e s e n p r e sen cia d e a g u a y aire, es decir, b a jo u n a e le v a d a p re sió n p a r c ia l d e oxígeno y, fin alm ente, en u n a m b ie n te d e d e s a rro lla d a v id a o r g á n ica en la tierra . Con to d o y con eso, el n ú m e ro to t a l d e m in e ra le s en d ich as form aciones es del to d o in sig n ific a n te e n c o m p a ra c ió n con el n ú m ero de com puestos artific ia le s q u e p u e d e n o b te n e r s e e n los la b o ra to rio s y fábricas. E s t a circ u n sta n cia viene co n d icio n a d a p o r v a ria s c a u sa s . A n te to d o , com o lo h a su b ra y a d o hace y a m u ch o tie m p o V . V e rn a d s k i, en los com puestos n a tu ra le s no figuran todos los iones, n i m u c h o m enos, que p u ed en o b ten erse de c a d a e le m e n to e n el la b o ra to rio . P o r ejem plo, el m anganeso se o b se rv a en los m in e ra le s e n e s ta d o d iv alen te, triv a le n te y te tra v a le n te , m ie n tra s q u e p o r v ía a r t i f i cial se p u ed en o b ten er adem ás, co m p u esto s d e m a n g a n e so h e x a v a le n te y h ep tav a len te y, p o r a ñ a d id u ra , m a n g a n e so m e tá lic o , así com o diversos com puestos in term etálico s. E n las c o n d ic io n e s n a t u rales, el w olfram io no se conoce m ás q u e b a jo la f o r m a d e io n h ex a v alen te m ientras que en el la b o ra to rio se o b tie n e n , a d e m á s , com puestos de w olfram io d iv alen te, triv a le n te , te t r a v a l e n t e y p e n ta v a le n te . Los m etales del g ru p o del p la tin o se c o n o c e n e n las condiciones n atu rales m ás que n a d a en e s ta d o n a tiv o V a p e n a s fo r m a n iones (excepción h echa d e los ra ro s s u lfu ro s y a rse n iu ro s), m ien tras que en tre los p ro d u c to s a rtific ia le s c o n o c em o s típ ic a s com binaciones iónicas con v alen c ia 2 ,3 ,4 e in c lu so 6 y 8 e n el caso de R u y Os. 13n consonancia con lo d ich o , el n ú m e ro d e m in e ra le s conocidos del grupo del p la tin o a p e n a s lleg a a 30, m ie n tra s q u e el mí m ero de com puestos artificiales llega a m u ch o s c e n te n a re s, y así sucesivam ente. 43 -
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673
Kstá claro que los procesos mineralogcnólicos que se operan en la corto** torrestro on un ambiente complejo, con Ja participación do eran numero do componentes, en estrechos intervalos de poten ciales de reducción y oxidación, ofrecen unas posibilidades muy limitadas para la formación de iones de distintas valencias. Por consiguiente, cl número de las posibles combinaciones de iones se rtduct mucho en dichos procesos de mineralogénesis. Otra circunstancia importante en la que se fijó A. -Fersinan consiste en que muchos elementos que se distinguen por sus bajos “clarkes" no forman minerales propios en las condiciones natura les. Ello ocurre cuando los iones de estos elementos por sus dimen siones y propiedades químicas son afines a los iones de elementos representados en este ambiente en gran escala y pueden ocultarse en forma de mezclas isomorfas en los minerales principales que se cris talizan a partir de la aleación o disolución de que se trate (isoinorfismo isovalente y heterovalente). Tales son, por ejemplo, los casos de la ‘ocultación” del hafnio en los minerales de circonio; el renio, en la molibdenita; el galio, en los minerales de aluminio y en parte, de zinc; el bromo, en los minerales de cloro; el samario, holmio, lutecio, etc., en los minerales de itrio; escandio, en los minerales de magnesio e hierro, y así sucesivamente. En cambio, en los labora torios y las fábricas tenemos la posibilidad de crear cualesquiera concentraciones de estos elementos y ya no sólo separar los dife rentes compuestos suyos, sino obtener muchos de ellos en estado metálico. Este “disfraz” ocurre con los elementos de “clarkes” más ele vados. Uno de los ejemplos más elocuentes nos ofrece la mezcla isomorfa de níquel (hasta el 0,2%) en el magnesio en los silicatos (olivino y la serpentina surgida a base de éste). En los macizos de rocas olivínicas y serpentínicas se difunden de este modo enormes masas de níquel (muchos centenares de miles de millones de tone ladas calculadas en níquel metálico), mientras en los yacimientos de sulfuros o arseniuros industriales de m'quel (del tipo de Sudburry o Schneeberg) contienen en conjunto mucho menores cantidades de dicho metal (apenas pasan del 10% de todo el níquel de la cor teza terrestre). El mismo cuadro ofrecen las formaciones endóge nas en lo que se refiere al manganeso, el cual entra bajo la forma de mezcla isomorfa del hierro en la composición de los silicatos, por una parte, y del calcio, por la otra. En efecto, muchos minerales ricos en hierro y calcio contienen grandes porciones de manganeso bajo ia forma de mezcla isomorfa (fayalita, hedenbergita, diópsido, biotita, apatito, anquerita, siderita, etc.). Bajo esta forma se ocul tan en total enormes cantidades de manganeso. Lo mismo puede decirse del titanio, vanadio, cobalto, tierras raras, estroncio, etc. Por lo que se refiere a los elementos poco propagados en la cor teza terrestre, que forman iones muy pequeños o muy grandes (Be, B, C, P, R b, Cs, Nb, Ta, U, etc.) en comparación con los ele 674
m e n to s p rin cip ales, a c u e n ta d e los cu ales su rg e la m a s a f u n d a m e n ta l, digam os, de los m inerales m a g m á tic o s c o n s titu tiv o s d e las rocas, se p u ed e afirm ar, según m u e s tra n los d a to s o fre c id o s p o r la geología, que se co n cen tran e n las d iso lu c io n e s residu ales. A p a r t i r d e é sta s se cristaliza n en la fa se p o s tm a g m á tic a , en la m e d id a d e su sa tu ra c ió n en consecuencia d e la s re a c c io n e s q u ím ic a s u n o s m in e rales especiales q ue con tien en c o m p o n e n te s v o lá tile s o s o n ric o s e n elem en to s ra ro s (tu rm alin a, berilo, m icas litífe ra s, m o n a c ita , a p a tito , etc.). Con frecu encia c o n s titu y e n a g lo m e ra c io n e s d e in te ré s in d u s tria l b ajo la fo rm a de y ac im ien to s d e m e ta le s v a lio so s y a b ie n en los propios m acizos de rocas m a g m á tic a s , y a en las in m e d ia c io nes de los m ism os. D e la m ism a m an era, los iones q u e se d ife re n c ia n e s e n c ia lm e n te d e los iones p rin cip ales p o r sus propiedades qu ím icas (p o r e je m p lo , los iones que poseen u n a e n v o ltu ra e x te r n a d e 18 e le c tr o n e s : C u, Ag, A u, Zn, P b , B i, etc., así com o p a r te d e los e le m e n to s d e l g ru p o del hierro) son llevados en las d iso lu cio n es re s id u a le s le jo s de los macizos magmáticos y fo rm a n los lla m a d o s y a c im ie n to s in d u s tr ia le s de origen h id ro te rm a l de m uchos m e ta le s p e sa d o s, r e p r e s e n ta d o s m ás que n a d a p o r su lfuros y óxidos y a c o m p a ñ a d o s c o n f r e c u e n c ia p o r c a rb o n a te s y su lfatos de elem en to s p e tró g e n o s . S em ejan tes fenóm enos de d iferen ciació n d e los io n e s c o n la f o r m ació n de unos u o tro s gru p o s d e m in era le s se o b s e r v a n ta m b i é n en el estu d io de los d istin to s p ro d u c to s d e los p ro c e so s e n d ó g e n o s (en la c o rte za de m eteorización y en las fo rm a c io n e s s e d im e n ta r ia s ) . Así, en la c o rte za te rre s tre , en el pro ceso d e los c a m b io s g e o ló gicos que se o p eran en ella, se p ro d u c e u n a distribu ción e s p a c ia l regular d e los elem entos quím icos y , p o r c o n sig u ie n te , los m in e ra le s en los d istin to s p ro d u c to s de estos procesos. T a l d is tr ib u c ió n t r a e com o consecuencia, p o r u n a p a rte , la fo rm a c ió n d e e n o rm e s m a ci zos de rocas de com posición re la tiv a m e n te se n c illa (e ru p tiv a s , s e d i m en taria s, m etam ó rficas), que c o n s titu y e n la p a r te p r in c ip a l d e la co rteza te rre s tre y, p o r o tra p a rte , d e yacim ien tos de m in erales ú ti les, que g u a rd a n relación g en é tic a con los p rim e ro s, p e ro se d ife ren cian d e ellos p o r su com posición. D ich o s y a c im ie n to s o b e d e c e n a las leyes generales de la m ineralogénesis y se fo r m a n a ra íz d e los m ism os procesos geológicos. E sto s y a c im ie n to s, s o b re to d o los d e m inerales m etalíferos, son d e d im en sio n es m u y in fe rio re s a los m acizos de rocas, se diferencian d e ellos t a n t o p o r su co m p o sic ió n q uím ica e im p o rta n c ia económ ica q u e d e b e n c o n s id e ra rs e i n d u d ab lem en te com o cuerpos geológicos p ro p io s q u e, a la p a r d e los m acizos de rocas, co n stitu y en la c o rte z a d el g lo b o te rr á q u e o . P rec isa m e n te a ello se d eb e la d iv isió n d e to d o s los e le m e n to s quím icos en petrógenos (que fo rm a n las ro c a s) y m etalógenos (q u e fo r m an las m enas). E n la ta b la d e e le m e n to s q u ím ic o s e la b o r a d a p o r M endeléev con arreglo a largos p e río d o s, los p rim e ro s o c u p a n la p a rte izquierda, los segundos, la p a r te d e re c h a e in fe rio r. E s t a p a r43
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tio u larid ad principal do la d istrib u ció n « ¡ |mt'inl d o Jos d e i n e n t o s quonioos oh la corteza te rre stre viene c o n d icio n a d a, do m o «o sa b e , iH>r las propiedades do ios propios elem entos y, en p a r tic u la r , p o r la estru c tu ra do sus átom os. E n efecto, los elem e n to s q u ím ic o s m ás característicos de las m oas (Na, K , Mg, Ca, A l, Si) fo rm a n e n las condiciones n atu rales iones con e n v o ltu ra e x te r n a d e 8 e le c tro n e s , m ientras que los elem entos m etalógenos típicos, d o ta d o s d e g r a n des pesos atóm icos, se distinguen p o r poseer e n v o ltu r a e x t e r n a d e \S electrones, en p arte de configuración m enos s im é tric a d e la s e s feras electrónicas internas (los iones de la p a r te c e n tr a l d e l a t a b l a son: las triad as del grupo V III. luego siguen M n, C r, V, M o, W , N b , Ta. U. Th).
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CAPITULO
ASOCIACIONES DE MINERALES EN LAS ROCAS Y EN LOS YACIMIENTOS DE MENAS
E n la p a r te g en eral del p re s e n te C urso d e M in e ra lo g ía (p ág . 131) ex a m in a m o s b re v e m e n te los procesos d e m in era lo g é n esis e n lá c o r te z a te rre s tre . E n co n sonancia con estos pro ceso s h a re m o s u n a r e v is ta de las asociaciones de m in erales c a ra c te rís tic o s d e la s ro c a s y los y ac im ien to s d e m inerales ú tiles que g u a r d a n re la c ió n g e n é tic a con ellas, obedeciendo al esq u e m a s ig u ie n te : M inerales de formaciones endógenas 1. M inerales d e ro cas e ru p tiv a s d e p ro fu n d id a d d e d i s t i n t a com posición y d e y acim ien to s m ag m ático s d e m en as. 2. A sociaciones m ás im p o rta n te s d e m in era le s e n p e g m a tita s . 3. A sociaciones de m inerales en fo rm acio n es m e ta s o m á tic a s d e co n tacto . 4. M inerales ú tile s de y ac im ien to s d e o rig en h id r o te r m a l. 5. M inerales d e rocas efusivas y d e p ro d u c to s d e la a c ti v i d a d d e las fu m aro las. M inerales de formaciones exógenas L M inerales de la co rteza de m eteo riz ació n . 2. M inerales de rocas sed im en taria s y d e y a c im ie n to s d e m in e rales ii tiles. M inerales que surgen en el proceso de m etam orfism o regional 1. M inerales de rocas m etam ó rfic as y d e y a c im ie n to s d e m e n a s. M inerales de rocas eruptivas de p ro fu n d id a d y de y a c im ie n to s m agm áticos de m enas. Los m in erales p rim a rio s de ro c a s e r u p tiv a s (de p ro fu n d id ad ) in tru siv a s y d e y a c im ie n to s m a g m á tic o s se c ris ta liz a n en las condiciones de a lta s te m p e r a tu r a s y presiones. 677
Las rocas intrusivas, a diferencia de las efusivas, s o n a g re g a d o s minerales com pletam ente cristalinos. Los m in erales c o n s titu tiv o s de las rocas, lo mismo que todas las rocas, se d is tin g u e n e n p r in c ip a les. es decir, que en tran en cantidades considerables e n la c o m p o si ción de la roca, y secundarios (accesorios), q u e en m u c h o s c a so s n o se advierten más que al microscopio. A dem ás d e los m in e ra le s p r i marios suelen registrarse, a m enudo, m inerales se c u n d a rio s , es d e cir, más tardíos, que surgen a cuenta de los p rim a rio s e n la fase postm agm ática de los procesos de m ineralogónesis. E n t r e la s ro c a s intrusivas, de muy diversa composición qu ím ica y m in e ra l, e s t u diadas detalladam ente en los cursos de p e tro g ra fía , d e s ta c a re m o s únicamente los representantes principales (u ltra b á sic o s , b á sic o s, ácidos y ricos en álcalis) siguiendo el o rd a n se ñ a la d o e n la f ig u r a 50, comenzando por las rocas intrusivas pobres en sílice. Las rocas tiltrahásicas (dunita, p erid o tita , p iro x e n ita ) c o n s ta n casi exclusivamente de silicatos ferro-m agnésicos (o liv in o , p iro x e nas). La dunita en estado no m odificado es u n a ro c a m o n o m in e ra l, integrada de olivino, m ientras que las p e rid o tita s c o n tie n e n , a d e m á s , piroxenas rómbicas o monoclínicas. Los m in erales a c c e so rio s s u e le n estar representados en estas rocas p o r las e sp in e la s crom íferas. E ntre las piroxinitas las m ás ab u n d a n te s son las d ia la g u ita s , q u e contienen como mineral accesorio la tita n o m a g n e tita , d e v e z en cuando la espinela verde. Como m inerales se c u n d a rio s s u r g e n en las rocas ultrabásicas la serpentina, m ás que n a d a a c u e n ta d e l o li vino (fig. 370), l a breunerita (carbonato ferro -m ag n ésico ), a v e c e s el laico, los anfiboles (por lo com ún a c u e n ta d e las p iro x e n a s ), e tc . Las rocas básicas (fam ilia de los gabro), m ás ric a s e n S i 0 2 y á l calis, poseen una composición quím ica ese n c ia lm e n te d i s t i n t a de las rocas ultrabásicas, sobre todo en lo que re s p e c ta a A120 3, M gO V FeO (v. fig. 50). E n el aspecto m ineralógico se d is tin g u e n p o r el hecho de que en su composición, a la p a r d e los silic a to s f e r r o - m a g nésicos - piroxenas, anfiboles, a veces biotita y o livin o - fig u r a n cantidades considerables de plagioclasas básicas (la b r a d o r, b y to w nita, anortita). E n las rocas típicas d e gabro, la c a n tid a d d e m in e r a les de color oscuro (Silicatos ferro-m agnésicos) c o n s titu y e a p r o x i m adamente el 50%. De los m inerales accesorios s o n c o m u n e s la titanomagnefita.(am en u d o en cantidades co n sid erab les), el a p a t i t o , la ilmenita, a veces los sulfw os de F e, N i, Cu, e tc . E n la s ro c a s d e gabro modificadas, en el lugar de las plag io clasas b á s ic a s se o b serva al microscopio una m ezcla fin a de zo isita o e p id o ta c o n a lb ita , la serpentina a cuenta del olivino, etc. Las rocas intrusivas ácidos (diorita, g ra n o d io rita , g r a n ito ) s o n m ás ricas en sílice y pertenecen y a al g ru p o q u e c o n tie n e c u a r z o (no se observa siem pre únicam ente en las d io rita s ). E l n ú m e r o ele m inerales de color oscuro dism inuye en m e d id a c o n s id e ra b le (en Jos g ra n ito s no m ás del 5 - 10%), p o r c u y a ra z ó n se r e d u c e el c o n tenido d e F eO y MgO (v. fig. 50). C am bian d e c o m p o sic ió n la s p l a ~ 678
Fig. 370. Dunita parcialmente aerpentinizada. Miorosección transparente. A la izquierda: foto lieclia a un nicol. Los granos claros son de olivino; la red de v e ta s re presenta la serpentina desarrollada a cuenta del olivino. Los granos negros son de espinela cromifera accesoria. A la derecha: foto hecha a nicoles cruzados. Los granos de olivino de di reren te orientación poseen distinta coloración a la luz polarizada.
gioclasas, las cuales se h acen m ás ác id a s (a n d esin a, o lig o clasa), y c o n arreglo a ello d ism in u y e el co n ten id o d e C aO , m ie n tra s q u e a u m e n t a el de N a20 . E n los g ran ito s, las rocas d e p ro fu n d id a d m á s p r o p a gadas, se reg istran , adem ás, c a n tid a d e s sensibles d e fe ld e s p a to s p o tásico s: ortoclasas y microclinos, la c a n tid a d d e cuarzo lleg a al 2 0 % y m ás. D e los m inerales de color oscuro el m ás c o m ú n os la biotita. Los m inerales accesorios en los g ra n ito s son m u y d iv e rs o s : a p a tito , circón, esfeno, magnetita, hematita, a veces -monacita, o rtita ; e n los sectores greisenizados de m ica y cu a rzo se o b s e rv a n topacio, flu orita, m icas litíferas, casiterita, w olfram ita, m ispíqu el, tu rm a lin a , axinita, etc. E n el proceso d e greisenización, los fe ld e s p a to s so d e s com ponen y se ven su stitu id o s p o r m icas c la ra s, el to p a c io , la t u r m alin a y otros m inerales que co n tien en a lú m in a . L as rocas in tru siv as ricas en álcalis son p o b re s en sílice v c a r e cen de cuarzo. R ev isten m ucho in te ré s m in eraló g ico . L a s s ie n ita s , las m ás pobres en álcalis, son afines p o r su c o m p o sició n m in e ra ló gica a las rocas de la fam ilia d e los g ra n ito s (([lie no c o n tio n e n cuarzo). L as sien itas nefelínicas, a d e m á s d e la o rto c la s a .o l m icro c lin o v la alb ita, contienen nefelina: los m in era le s d e co lo r o sc u ro c o n tie nen piroxenas alcalinas (egirina, e g irin a u g ita ), anfiboles alcalinos (hornblonda, arfed so n ita, etc.), micas o sc u ra s (b io tita , lep id o m elano). Son tam b ién frecuentes la sodalita, q u e a m e n u d o s u s titu y e la nefelina; con m enos frecuencia se o b s e rv a n la n o se a n a , h a u v n a , cancrin ita, analcim a. E n tre los m in era le s ac ceso rio s p e r m a n e n te s fig u ran el circón, el apatito, a m en u d o el esfeno, con m enos fr e cuencia la flu o rita. En o tra s p ro v in cia s p e tro g e n é tic a s se o b s e rv a n 679
silicatos complejos del tita n io y el circonio: e u d ia lita , la m p r o f ilita astro filita, lovchorrita. etc. E n ciertas varied ad es de ro c as co n -sili catos alcalinos van asociados el pirocloro, la lo p a rita , la t ita n o m agnetita, la ilm enita, etc.
Yacimientos de minerales útiles de origen magmático se hallan, por lo común, entre rocas eruptivas primarias y suponen grandes aglomeraciones de menas en nidos, filones o estratos. Están forma dos, en lo fundamental, por los minerales que se presentan en las rocas como secreciones secundarias o accesorias. Los investigadores soviéticos (entre otros, el académico A. Zavaritski) han hecho una gran aportación al estudio de las leves que rigen la formación de yacimientos magmáticos y su clasifica ción. La separación y la aglomeración de minerales metalíferos en el proceso de formación de estos yacimientos pueden ocurrir, según las ideas que se tiene de ello hoy día, de distintos modos y en dife rentes fases de la cristalización del magma. En unos casos, los mi nerales metalíferos, pongamos por caso las espinelas cromíferas, son los primeros a cristalizar en el magma, formando de vez en cuando menas impregnadas o inclusiones. En otros casos, mucho más frecuentes, la sustancia mineral metalífera se acumula en las aleaciones residuales, es decir, en los períodos tardíos del proceso magmático, y constituye cuerpos con caracteres epigenéticos res pecto alas rocas encajantes. Tales son, por ejemplo, en muchos, ca sos, los yacimientos de cromitas y titanomagnetitas. Se conocen, por fin, yacimientos (en particular, algunas minas de sulfuros de cobre y níquel), cuya sustancia mineral metalífera debía haberse separado, según ciertos datos geológicos, del magma todavía en estado líquido (mediante la licuefacción) y desplazarse, debido a su peso específico superior, hacia las capas inferiores del macizo magmático. Sin embargo, según muestran las relaciones exis tentes entre cuerpos minerales y rocas encajantes, la cristalización de dichas fusiones de sulfuro se ha producido después de las rocas primarias del criadero. El estudio detallado de la relación entre las edades de las 'aso ciaciones minerales muestra en muchos casos que en los períodos finales de los procesos de formación de los minerales surgen, auhque en cantidades subordinadas, asociaciones de más bajas temperatu ras, que responden ya a la fase hidrotermal de la formación de las menas. Los cuer os minerales son, por lo común, f o r m a c i o n e s pos teriores a las rocj.8 primarias. ■■ Entre las rocas ultrabásicas (dunitas y peridotitas) se encuen tran yacimientos de cromitas representadas a menudo casi exclusiva mente por masas de espinelas cromíferas en nidos, lentes o colum nas. En ias cavidades miarolíticas y en las grietas de dichas hienas se observan, a veces, formaciones de más bajas temperaturas uvaravita, diópsido cromífero, cloritos cromíferos y otros hidrosilicatos erorníferoti. En ciertas provincias de rocas ultrabásicas, las aglome680
Fig. 371. Secreciones de platino nativo (la parte blanca), en estrecha relación paragenética con aglomeraciones de espinelas cromíferas (la parte negra). La masa gris es de dunita serpentinizada. Bloque pulimentado. raciones d e espinelas crom íferas g u a rd a n e s tre c h a re la ció n p a r a g en é tic a con los m inerales del g rupo del platin o (fig. 371) y d e l osm iridio (U rales C entrales y del N orte). Con las k im b e rlita s d e l S u r de A frica coinciden los yacim ientos de diam antes. E n tre las piro xenitas y los gabro se p ro p a g a n los yacim ien tos de titanomagnetita bajo la fo rm a de im p reg n acio n es (ia m in a d e K ach k an ársk o e) y de filones (la m ina de K u sín sk o e, en los U ra le s). E n dichas m enas, se observan asociadas a la tita n o m a g n e tita v a n a d ífera hornblendas, feldespatos sem idescom puestos, c a n tid a d e s in significantes de sulfuros (p irita y calco p irita), a veces a p a ti t o ; e n tre los m inerales secundarios asociados fig u ra n las d o ritas, la epidota, la zoisita, etc. G u ard an relación con ciertas rocas básicas, p rin c ip a lm e n te , g ab ro n o ritas (conpiroxenas róm bicas), y a veces con ro c as u ltra b á s ic a s , los yacimientos de sulfuros de cobre y níquel, q u e c o n s ta n e n lo f u n d am en ta l de pirrotita y, en ca n tid a d es su b o rd in a d a s, d e pen tlan dita cobaltífera, calcopirita y magnetita. L as fo rm a cio n es m á s ta r d ía s que se p resen tan en dichos casos son la m illerita n iq u e lífe ra y la p irita cobaltífera, etc. Son frecuentes a q u í ta m b ié n los m in e ra le s del grupo del platino, las m ás de las veces el p la tin o p a la d ífe ro , la eaperrilita, a veces la lau rita, etc. Así, en las rocas in tru siv as u ltra b á sic a s y b ásica s, la s a g lo m e ra ciones de m enas m etalíferas co n stan de los e le m e n to s d el grujK> del hierro: Ti, V, Cr, Fe, Co, Ni con el g ru p o del p la tin o , así com o Cu. E l m anganeso se e n c u en tra en estad o difuso, com o m e z c la iso m o rfa del hierro y el calcio en los óxidos y silicatos. G81
F ig , 372. R e p re se n ta ció n e s q u e m á tic a d o pegm & títico de e s tr u c tu r a sim é tric a .
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filó n
1 - tona de cuarzo; 2 - zona de pcgniatita m aerocristalina formada do feldespato y m oscovita; 3 - peg in afila m lcroiframilar: i - gneis.
E ntro las rocas intrusivas acidas no se conocen e je m p lo s de yacim ientos, por algo im p o rtan tes que sean, d e m e ta le s p e sa d o s. E ntre sienitas nefelínicas ricas en N a20 se conocen, com o e x c e p ción. im portantes yacimientos de apatitos, d o n d e se r e g is tra n com o minerales concom itantes la nefelina, ca n tid a d es m en o re s d e e g irin a , anfiboles alcalinos, esfeno, tita n o m a g n e tita , etc. Se co n o c en t a m bién yacimientos de loparita. Asociaciones más im portantes de m inerales en p e g m a tita s . L a masa fundam ental de form aciones p eg m atíticas, q u e s u rg e n e n las condiciones de las grandes profundidades, e s tá re la c io n a d a c o n los granitos y las sienitas nefelínicas. E n la m a y o ría d e los caso s e s tá n representadas por cuerpos de insignificante v o lu m en y e s t r u c tu r a heterogénea, en muchos casos zonal (v. fig. 51); m ás ta r d ía s q u e las rocas del criadero. Se hallan a m enudo en filones típ ic o s. M enos frecuentes son las colum nas y los lentes d e dichos m in e ra le s. Según la estru ctura se distinguen las fo rm acio n es p e g m a tític a s con disposición sim étrica de las zonas resp ecto a las s a lb a n d a s (fig. 372) y las formaciones de e stru c tu ra zo n al a sim é tric a . Las pegm atitas siempre han llam ado la ate n c ió n p o r el h e c h o de que en sus cavidades se encuentran, a veces, d ru sa s co n g ra n d e s c ris tales bien desarrollados de cuarzo de hum o, to p acio , tu r m a lin a , b e rilo v otras piedras preciosas y sem ipreciosas. P a r tic u la r in te ré s ofrecen las concreciones gráficas del feldespato y el c u a rz o (fig. 373), cuyo origen no se ha estudiado h a sta el fin aún. Las pegm atitas corrientes constan, en lo fu n d a m e n ta l, d e los mismos minerales que las rocas prim arias, pero suelen e s ta r re p re sentadas por agregados excepcionalm ente m a c ro c rista lin o s. No obstante, en muchas formaciones p egm atíticas se o b se rv a n , p o r lo común, en pequeñas cantidades, diversos m inerales con e le m e n to s raros (Li, Be, Sr, Rb, Cs, Y, tierras raras, N b, T a, Z r, H f, T h , U , W. etc.), así como elementos volátiles (F, B, Cl, etc.). Es muy característico que en las p eg m atitas g ra n ític a s , la m a yo r p arte de los minerales raros coincide con los secto res s o m e tid o s a la albitización, es decir, a la sustitución de m asas m a c r o g r a n u l a r e s de feldespatos potásicos por la albita, a veces h a s ta la t o t a l t r a n s form ación de ellos en albititas m icrogranulares. E s to s fe n ó m e n o s m etaaom átieos corresponden y a a u n a fase p o sterio r, a la fa se h i dro term al de los procesos de m ineralogénesis. Todavía no está claro del todo el problema del origen de las pegm a t/ta s íp e s e a la profusión de datos concretos de su co m p o sició n 66 2
Fig. 373. Las particularidades de la concreción regular gráfica del cuarzo (la parte gris oscura) con feldespato (la parte blanca). Tamaño reducido. Los diferentes sectores del bloque se distinguen por su estru ctu ra Particular. L as concrecio nes más macrogranulares de cuarzo con feldespato se observan a lo largo de las lineas de contacto entre estos sectores.
reunidos p o r el académ ico A. F e rsm a n en su m o n o g ra fía “ P e g m a t i t a s ” . A juicio de A. F ersm an, las p e g m a tita s se h a n fo rm a d o so b re la base de las fusiones residuales silic atad as e n riq u e c id a s co n c o m puestos volátiles. E l proceso de la m ineralogénesis es c o m p le jo y se produce en un g ran in terv alo de te m p e ra tu ra s : d e 700° a 1000°. A ello se a trib u y e n la d iv ersid ad de la com posición m in e ra l y la com pleja estru c tu ra de m uchos cuerpos p e g m a tític o s. E n los ú l t i mos tiem pos, el académ ico A. Z av a ritsk i, p a rtie n d o d e ra z o n e s f í sico-quím icas, analizó con esp íritu crítico el “ e sq u e m a te ó ric o d e V ogt-N iggli” y llegó a la conclusión de q u e las p e g m a tita s n o se han form ado por vía de la cristalización d e a lg u n a fu sió n re sid u a l, sino p or v ía de la recristalización de la ro c a b a jo el e fe c to d e d is o luciones residuales de gases ac u m u la d as en d e te rm in a d o s lu g a re s y en estado de equilibrio con los m inerales d e la ro c a e n c u e stió n . E n la m encionada m onografía de A. F e rs m a n se d a u n a d iv i sión d etallad a de las p eg m atitas graníticas en d ife re n te s tip o s. No ob stan te, los grandes cam bios de la co rrelació n c u a n tita tiv a d e las asociaciones m inerales no p erm iten tr a z a r u n a d iv iso ria rig u ro sa e n tre Jos diferentes tipos. A quí nos lim itarem o s a s e ñ a la r los tip o s m ás im p o rtan tes p ara la in d u stria y de m a y o r in te ré s p a r a la m in e ralogía. 1. P eg m atitas con topacio y berilo, lín las p a rte s c e n tra le s d e 683
e sta s p eg m atitas, en las cavidades de d rusas (v. fig. 51), e u v a s p a r e des e stá n form adas por las caras de grandes cristales d e m icrodin o y cuarzo de hum o, se en cuentran cristales b ien d e sa rro lla d o s d e topacio pálid o ; en otros casos se observan cristales d e berilo, m e jo r dicho ag uam arina (raras veces dichos m inerales se e n c u e n tra n juntos)."cristales lam inares de albita (v. fig. 348), cristales d e lepidolila, turmalina, raras veces casiterita, m inerales de N b , T a , etc. Al acercarse m ás a las salbandas, en tre las zonas de “ g ra n ito g r á fico” se encuentran cristales de moscovita, turm alina, a v eces b io tita . 2. P eg m atitas con turmalina y moscovita (zona de M am a-V itim ), de gran im portancia industrial, son re la tiv a m e n te p o b res e n m in e ra les y carecen de cavidades m iarolíticas. L as p e g m a tita s m o s c o v íti cas, en muchos casos situadas e n tre gneis y esquistos m icáceo s, a d e más de feldespatos (plagioclasas acidas y m icroclinos), cuarzo y g ra n des concentraciones de moscovita, pueden c o n te n e r tu rm alin a, apatito, granate, ortila, monacita, rutilo, sulfuros, etc. L a s p e g m a ti tas ricas en tu rm alin a negra, adem ás de fe ld e sp ato s c o rrie n te s, m oscovita y b io tita cloritizada en m uchos casos e n se c to re s fo r m a dos de m asa gris de cuarzo, contienen, a la p a r d e tu rm a lin a , p e q u e ñas cantidades de berilo, a p a tito y otros m inerales m á s ra ro s. 3. Pegmatitas con elementos raros (Y tte rb y e n S uecia). Se d is tin guen p o r u n a gran diversidad de m inerales “ n e g ro s” d e N b , T a , Fe, Tí, Zr, Th, U, Y, tierras raras, Sn, W , etc., com o p o r e je m p lo : la colombita, la iantalita, la ilmenita, el rutilo, el ilm enorutilo, el c ir cón, la thorita, la gadolinita, la fergusonita, la sam arskita, la euxenila, la eschinüa, la casiterita, la u ra m in ita , la m o n a c ita , el x en o tirno, la o rtita, etc. E n las m ism as p e g m a tita s se e n c u e n tra n a p a tito , granate, tu rm alin a, berilo, crisoberilo, fe n a q u ita , h e lv in á , t o pacio, fluorita, carbonatos, sulfuros, etc. 4. Pegmatitas con minerales de litio. C o n tie n en a g lo m e ra c io n e s de m inerales como la espodumena, el lepidolito, a v eces fosfdtos de litio (am bligonita, litiofilita, trifilita ), tu rm a lin a ro s a d a , r o j a (ru belita), azul o verde, berilo incoloro, rosado (v o ro b ie v ita ), e sp e sa rtin a, ap atito verde m anganífero, c a site rita , p o llu c ita , :cireó n , m onacita, m anganocolom bita, flu o rita, etc. Así, este tip o d e p eg m atitas se distingue por u n m ay o r co ntenido d e L i, M n, C a, así como Cs.
Además de las mencionadas pegmatitas de “línea directa” A. Fersman distingue pegmatitas “cruzadas” , que surgen en caso de reacción de disoluciones pegmatíticas con rocas e n c a j a n t e s de composición distinta. Bajo el influjo de dichas reacciones cam bia esencialmente tanto la composición química como m i n e r a l d e las propias pegmatitas y de las rocas encajantes en las zorias de contacto. Por ejemplo, bajo el efecto de las disoluciones pegm atíticas graníticas ricas en sílice sobre las rocas ultrabásicas pobres en dicho mineral (serpentinitas) se forman pegmatitas con ú'n con684
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te n id o m uy bajo de sílice y óxido jiotásico, se g ú n m u e s tr a no sólo la au sen cia de cuarzo en ellas, sino ta m b ié n la fo rm a c ió n d e p la gioclasas básicas (más pobres en S i0 2, p e ro m ás rica s en C aO v a i 20 3), a veces en paragénesis con el co rin d ó n . E n c a m b io , las serp e n tin ita s en las zonas in m ed iatas a la lín e a d e c o n ta c to se v en su stitu id a s p o r la b io tita, el talco, a c tin o lita y c lo iita s . es d ecir, m inerales m ás ricos en S i0 2 que la se rp e n tin a . M ucho m enos com unes son las pegm atitas n efelin o-sien iticas (m ontes de lim en), a diferencia de las p e g m a tita s g ra n ític a s , c a ren tes de cuarzo y form adas de m icroclino, nefelina, a m e n u d o enriquecidas con biotita, lepidom elano, p e q u e ñ a s c a n tid a d e s d e egirina, alb ita, sodalita, ean erin ita, circón, a p a tita , a v ec es esfen o , ilm enita, m inerales del grupo del pirocloro, flu o rita , h id ra r g ilita , zeolitas, calcita. E n o tras provincias de rocas a lc a lin a s, e n tr e las form aciones pegm atíticas, adem ás d e los silic ato s alc a lin o s c o rrie n tes, se en c u en tran d istin to s silicatos com plejos d e Z r, T i, T R , C a. N a, N b, T a, (eudialita, lam p ro filita, rin co lita), m in era le s d el g ru p o de la p ero w sk ita (loparita), etc. Asociaciones de m inerales en form aciones m e ta s o m á tic a s de contacto. L as m anifestaciones m ás in te n s a s d e los p ro c eso s de m etasom atosis p o r reacción (form ación d e s k a rn ) c o in c id e n co n los co n tacto s de m acizos de rocas ácidas in tru s iv a s — d io rita s c u á rcicas, g ranodioritas, m onzonitas (v. fig. 52) — con las ro c a s e n c a ja n te s carb o n atad as (calizas, en p a rte d o lo m itas). S egún los c o n ceptos actuales (D. K orzhinski), en halos d e c o n ta c to fo rm a d o s en las condiciones de pro fu n d id ad es re la tiv a m e n te p e q u e ñ a s b a jo el in flu jo de disoluciones p o stm ag m áticas (p n e u m a to lític o -h id ro term ales) en la zo n a de co n tacto , se p ro d u c en re acc io n e s q u ím ic a s en tre la roca in tru siv a y las calizas. E n estos casos n o se p ro d u c e ú n icam en te u n cam bio en las calizas (m eta m o rfism o d e ex o -co n tacto ), sino tam b ién en las rocas in tru siv a s p e trific a d a s ( m e ta m orfism o de endo-contacto). P o r consiguiente, el proceso de fo rm ación d e s k a r n es r e la t iv a m ente m ás tard ío que el de cristalización d e ro c as m a g m á tic a s . E n este caso, como se h a visto, los fenóm enos d e asim ila c ió n d e las rocas del criadero p o r el m agm a al in tro d u c irs e é s te no d e se m p e ñan pap el im p o rtan te en la com posición d e los p ro d u c to s d e la form ación de skarn y la m ineralización, re la c io n a d a co n ello. E n la in tensidad del desarrollo de los procesos d e fo rm a c ió n d e skarn influyen ta n to la com posición de las em a n a c io n e s del m ag m a, la form a, las dim ensiones, las condiciones y la p ro fu n d id a d e n q u e se hallan las rocas in tru siv as p rim arias com o la com posición do las rocas encajantes y su constitución te c tó n ic a . Las in v estig acio n es m uestran que estos procesos se h a n d e sa rro lla d o p rin c ip a lm e n te a lo largo de las lineas de co n tacto de rocas d e d iferen tes p ro p ie d a des físicas y composición (granitoides y rocas c a rb o n a ta d a s), así como a lo largo de los planos de estra tific ació n en tro las ca p as sedi685
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Fig. 374. Esquema de localización de los skarn en lus líneas de contacto de las intrusiones de rocas eruptivas acidas con las rocas encajantes. I - caliza; 2 - pizarra arcillosa; 3 - Pizarra arenoarcillosa; 4 - piedras córneas: 5 - granodlorita; 6 - granodiorlt» modificada; 7 — skarn.
mentarías heterogéneas y a lo largo de las zonas de alteración en las rocas circundantes (fig. 374) v, aveces, en los propios grani toidea. L as masas más grandes de sk arn coinciden, a menudo, con los lugares de unión de alteraciones tectónicas. En particular, guardan relación con ellos en m uchos casos filones de cuarzo ricos en schoelita (fig. 375). El metamorfismo de exo-conlacto en la fase temprana se ex presa en la formación, a cuenta de calizas, de los llamados skarn, es decir, silicatos de Mg, Fe y Al ricos en calcio: granates, princi palmente andradita; piroxenas, sólita, hedenbergita, así como m ag netita y hematita (a menudo bajo la forma de musketowita). A ve ces se forman wollastonila, datolita, escapolita, sckeelita, helvina, ilvaíta, etc. En muchos casos, los skarn poseen una composición compleja y eu espesor llega a decenas de metros. En algunos luga res no aparecen en absoluto y la roca intrusiva se halla en contacto directo con las calizas. Las modiiieaciones de endo-contacto consisten en la formación de silicatos carentes de hierro, pero ricos en calcio y más pobres en sílice: plagioclasas (hasta la anortita), diópsido a cuenta de la hornblenda. grosularia, vesubiana, etc. AJ comparar las composiciones de los minerales que se forman, no cuesta trabajo ver que en la zona de metamorfismo de endocontacto ha tenido lugar un aflujo más que nada de Ca y una eli minación parcial de Si, Al y Fe, que toman parte en el metamor fismo de calizas de exo-contacto. Sin embargo, la masa fundamen ta] deJ hierro'que entra en la composición de la magnetita, la he686 *
F ig . 375. P a r te de u n filón de cu arzo (el se c to r b lan c o d e a rr ib a ) c o n c r is ta le s p rism ático s sem idescom puestos de h e d e n b e rg ita (en el c e n tro y a lo s b o rd o s de la foto) y g ran o s g ran d es de sch e elita (señ alad o co n c ru c e s). L a f r a n ja lo n g itu d in a l o scu ra de ab a jo re p re se n ta u n a m a s a d e g r a n a t e s o b re c a liz a m a rm o liz a d a (la p a rte blanca).
m atita , los sk arn an d radíticos y hedenbergíticos. así com o d el magnesio, afluye, in d u d ablem ente, a c a rre a d a p o r las d iso lu c io n e s bajo la fo rm a de algunos com puestos solubles, p ro b a b le m e n te cloríferos. L a in ten sid ad del m etam orfism o d ep en d e, p o r lo v is to , de la activ id ad quím ica de las disoluciones, d e te rm in a d a p o r los m ineralizadores (Cl, F , B, etc.) disueltos en ellas. E n el período tard ío de m etam orfism o de c o n ta c to , c o rre s p o n dien te y a a la típ ic a fase h idroterm al, se p ro d u ce la d e sc o m p o si ción de los sk arn con la consiguiente form ación d e epidota, claritas acom pañadas de cuarzo, calcita, fluorita y , con frecu e n cia, s u lf u r e s : p irro tita, calcopirita, p irita, a veces c o b a ltita , m o lib d e n ita , e tc . Se conocen grandes yacim ientos que g u a rd a n re lació n g e n é tic a con skarn de exo-contacto, de m enas d e m agnetitas (m o n tes M a g n ítnaia, V ysokaia, etc.), de wolframio y molibdeno (s c h e e lita y m o lib denita), de cobre, raras veces de plomo y zin c. e tc . L a fo rm a ción de m inas de suifuros responde a las fases d e b a ja s te m p e r a tu ras de los procesos de m ineralogénesis, que se s u p e rp o n e n en m uchos casos a procesos anteriores de form ación d e d e p ó sito s do m agnetitas y skarn. B ajo el efecto del contacto de in tru sio n es ac id a s con rocas e n cajantes carentes de calcio o pobres en d icho m in eral (esquistos arcillosos, m argas, tobas, areniscas, etc.) suelen s u rg ir rocas n ietamórficas m icrogranulares, com pactas, sin p iz a rro sid a d , d e n o m i 687
n ad as piedras córneas1. Al m icroscopio se o b s e rv a n , s e g ú n s e a el m aterial de p a rtid a , las m ás diversas asociaciones p a r a g e n é tic a s de m in erales: plagioclasas, piroxenas, g ra n a te s, c o r d ie rita , silim a n ita. an d alu sita, espinela, cuarzo, e p id o ta . clo rita s, to p a c io , t u r m alina, escapolita, flu o rita, a p a tito , a veces c a s ite rita , m a g n e tita , sulfuros, etc. Las form aciones resu ltan tes del c o n ta c to d e ro c a s in tr u s iv a s básicas en calizas y dolom itas son raras. U n b rilla n te e je m p lo d e sem ejantes form aciones nos ofrecen las m in as d el N a z ia m y d el Shishim en la zona de Z lato ú st (U rales del S ur). A q u í, e n u n a a u reola de contacto de gabro con rocas c a rb o n a ta d a s e n tr e m á rm o le s y rocas de g ranates y piroxenas o talco y clo rita s se lia n f o r m a d o más que n ad a silicatos de Ga, Mg, F e, Al y T i. E n la s c a v id a d e s en las rocas m etam órficas se en c u e n tra n m ag n ífico s c r is ta le s d e granates (desde la grosularia h a s ta la a n d ra d ita ), d ió p sid o , esfeno, actinolito, vesubiana, hum ita, condrodita, epidota, clinocloro, xantofilila (del grupo de las m icas frágiles), perowslcita, ilm e n ita , a p a tito, espinela clorífera, magnetita, magnesioferrita, h em atila, h idrargilita, etc., que llam aron la atención de los m in e ra lo g is ta s y a e n el siglo pasado. Minerales útiles de yacimientos de origen hidrotermal. La p a r te fu n d am en tal de los yacim ientos d e origen h id ro te rm a l (v. fig . 53) guarda relación genética con in tru sio n es á c id a s d e ro c a s e r u p tiv a s y se form a en las condiciones de p ro fu n d id a d e s p e q u e ñ a s y m e dianas. E stos yacim ientos suelen e sta r re p re s e n ta d o s p o r filo n e s típicos (v. fig. 54) situados e n tre las rocas de la m ás d iv e rs a c o m p o sición y diferente origen. Son m enos fre c u e n te s los c u e rp o s m e ta somáticos, desarrollados las m ás d e las veces e n tre c a liz a s o im p re g nados en o tras rocas m odificadas, e n 'la m a y o ría d e lo s caso3, p o r vía hidroterm al. Se adm ite que en las form aciones d e m ás a lta s te m p e r a tu r a s , la, precipitación de los m inerales e n las disoluciones h a y a e m p e z a d o a tem peraturas próxim as a los 400°, y eso ú n ic a m e n te e n lo s y a c i mientos que tienen sus “ ra íc es” en las ro cas in tru s iv a s p rim a ria s . Por lo que se refiere a la m ayoría de los y a c im ie n to s h id ro te rm a le s , se ve que se han form ado en las condiciones d e te m p e r a tu r a s mucho más bajas, como lo vienen a co m p ro b a r los r e s u lta d o s , a ú n fragm entarios, del estudio de la hom ogenización d e las in c lu sio n e s de gases y líquidos en los m inerales (fig. 190) al c a le n ta rlo s 2. 1 En la práotica minera se denominan “piedras córneas” las rocas de respaldo densas silicificadas (modificadas por vía hidrotermal) con fractura córnea. 1 Antes se atribuía demasiada importancia a unos u otros minerales como “termómetros geológicos”. El estudio de las correlaciones paragenéticafl en los más diversos tipos de menas viene a confirmar la idea de que la mayor*8 de los minerales de yacimientos de origen hidrotermal puede precipitar00 de las disoluciones en un intervalo muy amplio de tem peraturas (hasta iob 688
Fig. 376. U n a v e ta d e a p lita y p ó rfid o (la f r a n ja c la ra ) c r u z a v e tu s d e c u a r z o m o lib d e n ita y c u a rz o -p irita (la p a r t e o s c u ra ). L a p r im e r a e s c r u z a d a e n alg u n o s lu g ares, a su vez, p o r v e ta s d e c u a rz o d e s p r o v is to d e m e n a s (e n l a fo to se v e m al).
M uchos filones d e origen h id ro te rm a l se d is tin g u e n p o r l a m u l titu d de fases de la m in eralizació n , es d ecir, la r e it e r a d a r e n o v a ción de la circulación d e las d isoluciones m e ta lífe ra s d e b id a a la re ite ra d a a p e rtu ra de las g rieta s. L a s u p e rp o sic ió n d e n u e v a s fases de m in eralización se tra d u c e y a b ie n e n la fo r m a c ió n d e v etas de d is tin ta edad, q u e se in te rse c a n e n el m a te r ia l d e p o s ita d o an tes (fig. 376), y a bien d e b rech as d o n d e los fr a g m e n to s d e m in e rales m ás viejos se ven c e m e n tad o s p o r o tro s m ás ta rd ío s , y a b ie n , p o r fin, en la in tersección d e los filones. E n ta le s caso s, s u e le m o dificarse la com posición m ineral, lo q u e es u n a p r u e b a d e q u e c a m b ia ta m b ié n la com posición d e las d iso lu cio n es q u e se s u c e d e n la u n a a la o tra. E s ta ú ltim a c irc u n sta n c ia , s e g ú n o p in a el a c a d é m ic o S. S m irnov, g u a rd a relación con la a c tiv id a d i n t e r m i t e n t e d e la s disoluciones h id ro term ales d e n tro d e u n a m ism a g r ie ta o a lo la rg o de las n u ev as g rietas que su rg e n d e n tro d e u n m ism o c a m p o m i n eral. E n los y acim ien to s d e origen h id ro te rm a l a b u n d a n los m in e rales de elem entos ta n im p o rta n te s p a r a la i n d u s t r i a (v. fig. 53) com o los m etales no ferrosos: Cu. Pl>, Z n, (C d), (In ), (G e); los m etales ra ro s: W , Sn, Mo, N i, Co, B i, A s, S b , H g , T n ; los m etales nobles: Au y A g; los m etales r a d ia c tiv o s : U, en p a r te la s tie rra s ra ras v, a veces, los m etales fe rro so s: F e , M n. C on c ie rto s m á s b ajas). E l c rite rio e x is te n te a n te s d e q u e a c u d a m in e r a l c o rr e s p o n d e u n a d e te rm in a d a te m p e r a tu r a d e su fo rm a c ió n es e rró n e o on el ca so d e la s f o r m a ciones p o stm a g m á tic a s. 44 -
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Fig. 377. Bloques de cuarzo (la parte blanca, en primer plano) que salen a la superficie de la tierra. yacimientos de origen hidroterm al g u ard an relació n c o n c e n tra ciones de minerales no metalíferos: talco, asbesto, flu o rita , b a r ita , magnesita, espato de Islandia, alunita, etc. El grueso de los elementos m etalógenos e n los y a c im ie n to s d e origen hidrotermal se observa bajo la form a de sulfuros, arsen iuros, en menor grado bajo la forma de metales nativos (A u, A g, C u, B i, As, Sb, Te), en parte bajo la form a de compuestos oxigenados (Sn, W. Fe, Mn, etc.). Todos ellos son elem entos d e la p a r te d e r e c h a de la Tabla de Mendeléev (hecha en largos períodos) q u e fo rm a n io n es con envoltura de 18 electrones y elem entos que se les a d h ie r e n p o r la izquierda, con una estructura asim étrica de los io n es. E n los elementos típicamente petrógenos de las form aciones d e o rig e n hidrotermal, el papel principal corresponde a Si. m ás q u e n a d a bajo la forma de cuarzo y, en parte, silicatos (tu rm a lin a , c lo rita , talco, etc.), así como a Ca y Mg bajo la fo rm a d e c a rb o n a to s , con menos frecuencia, de silicatos (Mg), flu o rita (Ca), etc. E l a lu m in io no suele ser un elemento característico de los m in era le s p re c ip i tados de las disoluciones hidroterm ales; los m inerales d e A l (b a jo la forma de cloritas, micas, alunita, etc.) surgen p rin c ip a lm e n te en los procesos de modificación de las rocas de re sp ald o q u e c o n tienen alúmina. Los álcalis tam bién sólo se re g is tra n co m o fo r maciones nuevas en rocas laterales m odificadas p o r v ía h i d r o t e r mal (micas, cericita), así como en las inclusiones d e gases y líq u i dos (v. fig. 190) dentro de los m inerales c o n stitu tiv o s d e las m e nas. En el caao del bario, en ciertos yacim ientos es m u y c a r a c te rístico el sulfato (barita), de vez en cuando el c a rb o n a to (w ith erita).
E l grueso de los filones de origen h id ro te rm a l su ele e s ta r in te grado casi ú n icam ente de cuarzo, cu y a s a flo ra c io n e s en la s u p e r ficie tien en la fo rm a de peñas (fig. 377) en el lu g a r del y a c im ie n to p rim ario o algo d esp lazad as a lo larg o d e la p e n d ie n te . L a s m asas cuárcicas sulfurosas contienen nu m ero sas c a v id a d e s d e lix iv ia c ió n y fisuras llenas de p ro d u c to s d e la o x id ació n d e los su lfu ro s (li m onita, azul y v erde de cobre, etc.). Los yacim ientos de m enas d e origen h id ro te rm a l se d is tin g u e n p o r u n a g ran d iv ersid ad de las asociaciones m in era le s, la c u a l d e pende, p o r lo visto, a n te todo, de la com posición d e las p ro p ia s disoluciones y las rocas laterales, con q u e a q u e lla s e n tr a n en reacción en m uchos casos, com o lo p e rm ite n ju z g a r las m o d ifi caciones observadas. Sobre la correlación p a ra g e n é tic a en las m e n a s e je rc e u n in flu jo in d u d ab le el régim en de a z u fre y oxígeno en las d is o lu ciones, lo que d epende en m ed id a co n sid erab le d e la p ro f u n d id a d en la que se fo rm an los y ac im ien to s1. E n num erosos casos, en la m ed id a d e la a p ro x im a c ió n a la s in trusiones p rim arias de rocas e ru p tiv a s (v. fig. 53), se o b s e rv a n cam bios evidentes de la com posición d e las asociaciones m in e ra le s. P o r fin, la d iv ersidad de las asociaciones p a ra g e n é tic a s d e los m i nerales en las m enas está re la cio n ad a con la a flu e n c ia d e n u e v a s porciones de disoluciones de com posición v a ria b le o co n m o d ifi caciones faciales p a u la tin a s de la com posición m in e ra l d e la s m e nas debido a las condiciones físico-quím icas d e l a fo rm a c ió n d e m inerales. No vam os a detenernos en el ex am en de to d a la d iv e rs id a d d e las asociaciones en los yacim ientos de origen h id ro te rm a l (q u e se estu d ian d etallad am en te en el curso de y a c im ie n to s d e m e n a s), sino que nos lim itarem os a unos cu an to s ejem plos c a ra c te rís tic o s . 1. Filones de cuarzo y wolframio, de cuarzo y casiterita y de cuarzo y molibdenita. Se o b servan en las in m ed iacio n es o e n tr e las intrusiones prim arias de rocas ei-uptivas ácid as. L os filo n e s c o n s ta n , en lo fu n d am ental, de cuarzo, en el cual, e n vinos casos se p r e sen tan im pregnaciones, m ás q u e n a d a en las s a lb a n d a s , c ris ta le s d e wolframita (fig. 378), con frecuencia de g ra n d e s d im e n sio n e s; en otros casos, de casiterita; en otros m ás, m o lib d e n ita b a jo la fo rm a de delgadas escam itas en tre la m asa cu á rcica (v. fig. 376) o de orlas de grandes lám inas al borde de los filones. E s to s m in e ra le s se observan tam bién ju n to s en u n m ism o filón. B a jo la fo rm a de im purezas se reg istran los siguientes m in era le s: sc h e e lita , m ispíquel, bism uto n ativo, p irro tita , p irita , e sfa le rita , c a lc o p irita ; en otros filones: feldespatos, m icas, a veces flu o rita , to p acio , berilo, turm alin a, etc. Con frecuencia se m o d ifican la s ro c as la te ra le s en 1 L a presión p arcial (o co n c e n tra c ió n ) d e l o x íg e n o e n la c o rte z a te r r e s tr e crece en la m ed id a en q u e se ac e rc a a la su p erfio ie . 44'
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Fig. 378. Wolframita (cristales largos y negros) y fluorita (cristales grises de sección cuadrada) entre una masa microgranular de cuarzo (blanca). La orla gris oscura (en la parte inferior de la foto) consta también de cuarzo microgranular. las inmediaciones del filón, consistentes en la greisen ización d el granito con nuevas formaciones de cuarzo, m oscovita, m ica litífera, fluorita, con menos frecuencia topacio, tu rm alin a, e tc ., o en la formación de orlas de m ica o de m ica y cu a rzo a c u e n ta d e las rocas sedimentarias o m etam órficas que se h a lla n a lre d e d o r d e los filones. 2. Filones cuárcicos auríferos. A penas co n tie n e n o tro s m in e rales. Sin embargo, en paragénesis con el oro n a tiv o s u e le n e n c o n trarse en cantidades insignificantes, a veces m u y c o n sid e ra b le s (los yacimientos de Beriózovskoe, D arasúnskoe), los su lfu ro s m á s c o rrientes : pirita, galena (fig. 379), esfalerita, calcopirita, m isp íq u el,
Fig. 379. Grandes cristales de pirita y un cristal de galena (a la derecha) en una cavidad de drusa de filones auríferos. 692
telraedritas; de los m inerales no m etalíferos, a d e m á s d el c u a rz o se o b serv an , a veces en can tid ad es considerables, la calcita, la dolo m ita y la barita. P o r lo com ún, la d istrib u ció n del oro en los filones es m uy irregular. Se conocen tam b ién filones auríferos d e c u a rz o -tu rm a lin a y d e cuarzo-scheelita. E n tre los y acim ien to s fo rm a d o s c e rc a d e la s u perficie se en cu en tran tipos raros con te lu ru ro s d e oro y d e p la ta . 3. Yacimientos de sulfuros. Son m ás fre c u e n te s e n tr e la s fo r m aciones de origen h id ro term al. P re se n ta n u n a e x c e p c io n a l d i v ersid ad de com posición. S egún el co n ten id o in d u s tria l d e u n o u o tro m etal se d istinguen en y acim ien to s de m en as d e co b re, d e ¡alomo y zinc, polim etálicos, de arsénico, de an tim o n io , e tc . L os m inerales no m etalíferos e stá n re p resen ta d o s m ás q u e n a d a p o r el cuarzo y los carbonatos, con m enos frecu e n cia p o r la b a r ita , la clorita, etc. a) Los filones de m inerales de cobre (Z anguezur) su elen e s ta r rep resen tad o s p o r la p irita, la calcopirita, las tetraedritas, a veces la bornita, la calcocita endógena, la enargita, a veces a c o m p a ñ a d a de m olibdenita, bism uto, etc. A dem ás, se conocen g ra n d e s y a c i m ientos de m inerales im pregnados, que coinciden con las p a r te s apicales, m odificadas p o r v ía h id ro term a l, d e in tru s io n e s y ro c a s gran ito id eas de aspecto porfírico. b) Los filones de m enas de plom o y zinc (S adónskoe) o d e p ó sitos m etasom áticos e n tre calizas (K an-sai) e s tá n re p re s e n ta d o s prin cip alm en te p o r la esfalerita y la galena, que a m en u d o c o n tie n en p la ta o, a veces, bism uto. Como m inerales c o n c o m ita n te s se re g istran en dichas m enas: p irita , ca lco p irita, te tr a e d r ita s , m ispíquel, con m enos frecuencia la p irro tita , e s ta n n in a , c a s ite rita , en ciertos casos incluso b o u lan g erita , ja m e so n ita , b u rn o n ita , p ro u stita , p irarg irita , estefan ita, etc. L a e stru c tu ra de los filones de g alen a -esfalerita (lo m ism o q u e de otros sulfuros) suele ser e x tre m a m e n te h e te ro g é n e a . L a s m en as * se p resen tan bajo la fo rm a de im pregnaciones, o c o n s titu y e n sectores continuos de form as irregulares, o re lle n a n los esp acio s com prendidos en tre los frag m en to s en las b re c h a s (fig. 380), etc. E n ciertos yacim ientos de origen h id ro te rm a l fo rm a d o s ce rca de la superficie se observa u n a e s tru c tu ra e s tra tif ic a d a s im é tric a (fig. 381). c) Los yacim ientos polim etálicos, es decir, q u e c o n tie n e n en proporciones in d u striales varios m etales p u e d e n se r d e la m ás diversa composición. U n ejem plo de ello nos o frecen las m enas polim etálica del A ltai, que contienen Zn, P b , Cu, A g y A u, re p re sentadas p or la esfalerita, la galena, la p irita , la calcopirita, la tetraedrita, a veces el mispíquel, el oro nativo, raras veces los telururos de P b y Ag. Los m inerales no m etalíferos — el cuarzo. Ja b a rita , la an q u erita, la sericita — se re g istra n , p o r lo com iín, en p e q u e ñ a s cantidades en dichas m enas. L a m odificación de las rocas del 693
Fig. 380. Caliza, fragmentos negros puntiagudos. La masa interolástica está formada de calcita (la parte blanca) y esfalerita (orlas grises bordeando I03 fragmentos). Tam. nat. respaldo, lo mismo que en m uchos otros y a c im ie n to s d e s u lfu ro , consiste en la silicificación, sericitización o cloritización. d) Los yacim ientos de arsénico e stán re p re s e n ta d o s p o r m enas de mispíquel, donde, a veces, se o b serv a el oro, a v ec es el bism uto (por lo común, bajo la form a de b is m u tita ), o p o r m enas de rejalgar y oropimente con cuarzo y c a lc ita y , com o im p u re z a , m arcasita, antim onita, etc. L as condiciones d e su rg im ie n to d e unas y otras se diferencian esencialm ente. L as m en as d e r e ja lg a r y oropimente, a diferencia de las prim eras, su rg e n e n co n d icio n e s de bajas tem p eratu ras y presiones. e) Los yacim ientos de antim onio son típ ico s filo n es d e cvmtzo y antimonita que contienen cantidades m u y in sig n ific an tes d e p i r i t a y otros sulfuros, y de vez en cuando oro. /
Z 3
4
s
4
3
2
Fig. 381. Estructura listada simétrica del filón. 1 - clorita, cuarzo, esfalerita y galena; 2 - cuarzo incrustado; 3 - esfalerita de generación tard ía; i - franjas de am atista; 5 - peines de cuarzo; 6 - cavidad de drusa.
f) E n los yacim ientos de m ercurio, el casi único m in eral que contiene m ercurio es el cinabrio, que se asocia a m en u d o a la antim onita. a veces con mezclas de m arcasita, p irita , m isp íq u el; de los m inerales 110 m etalíferos suelen re g istra rse el cuarzo, la calcedonita, la calcita, la fluorita, la barita, etc. ( Y a id a rk á n ). T rá ta se de típicos yacim ientos de origen h id ro te rm a l d e b a ja s tem p eratu ras. 4. M encionarem os, asim ismo, los y acim ien to s raro s, d e o rig in a l com posición, de arseniuros de níquel, cobalto con b ism u to y p la ta nativ o s (Scheeberg en Sajonia). Los arsen iu ro s d e n íq u el y cobalto m ás com unes en ellos son: la n iq u elita, la c lo a n tita e sm altita, la ram m elsbergita-safflorita, esc u te ru d ita , con fre c u e n cia asociada al arsénico nativo, así com o al b ism u to y la p la ta nativos. A dem ás, en ciertos yacim ientos se re g istra n im m ita s y a lg u n o s sulfuros raros (pirita, m arcasita, esfalerita m etacoloidal, g a le n a , te tra e d rita , gersdorfita, m illerita, a rg e n tita , p ro u stita . p ira r g ir ita , discrasita, etc.). Los m inerales no m etalíferos suelen e s ta r re presen tad o s por el cuarzo y la a n q u e rita o la do lo m ita. 5. C onstituyen tam b ién form aciones de origen h id ro te rm a l típicas los yacim ientos de fluorita. La flu o rita com o m in e ra l con co m itan te se en cu en tra en m uchos tip o s d e y a c im ie n to s d e origen p n eum atolítico e hidroterm al, em p ezando p o r los g re ise n y ciei’tos yacim ientos de m enas de estañ o y te rm in a n d o p o r los yacim ientos de cinabrio de b ajas te m p e ra tu ra s. Sin e m b a rg o , la flu o rita suele ofrecer concentraciones ta n co n sid erab les, so b re todo en condiciones de b ajas te m p e ra tu ra s y presiones, q u e p a s a a ten er interés in d u strial propio. P o r el m odo de fo rm a c ió n se distinguen filones y yacim ientos m etasoináticos en calizas. S u elen ir asociados en pequeñas ca n tid ad es a la flu o rita la p irita , la m arcasita, la calcopirita, la galena, el cuarzo, la ca lc ita , a veces la h em atita, la b arita, la calcedonia, la ad u laría, etc. M asas c o n tin u a s de flu o rita form an, a veces, agregados co n cén trico s z o n a le s d e e stru c tu ra ra d ia l con diferente coloración d e las d is tin ta s z o n a s y los d istintos cristales (violeta, verde, rosa, b la n c a d e leche). Se en cuentran tam bién cristales a b so lu ta m e n te incoloros y t r a n s parentes. 6. Los yacim ientos de barita de origen h id ro te rm a l su e le n form arse en las condiciones de b ajas te m p e r a tu ra s co rca d e la superficie de la tierra. E n unos casos, a la p a r d e la b a r ita , el com ponente principal, se en cu en tran en p eq u e ñ as c a n tid a d e s cierto s sulfuros (las m ás de litó voces p irita , ca lc o p irita , g a le n a , e sfalerita), siderita, cuarzo, zeolitas; en otros casos, óxidos d e h ierro (h e m a tita). L a p rim era paragénesis de los m inerales a c u s a u n a m b ie n te relativam ente reductor, y la segunda, e v id e n te m e n te o x id a n te . U n ejem plo típico de filones de e s ta clase nos o frecen n u m ero so s yacim ientos de d istin tas zonas de G eorgia, d o n d e son fre c u e n te s 695
los filones de e s tru c tu ra sim étrica e stra tific a d a , lo q u e s e ñ a la que las cavidades d é la s grietas se han llenado p e rió d ic a m e n te , p a r tie n d o de las paredes. M inerales de rocas efusivas y productos de las e x h a la c io n e s vo l cánicas. De las rocas efusivas, las m ás com unes son los re p re s e n ta n te s de m agm as básicos (basaltos o d iab asas, a n d e s ita s o p ro firitas) y ácidos (liparitas o pórfidos cuárcicos), con m en o s fre c u e n cia alcalinos (leucitofiros). U n a p a rtic u la rid a d c a ra c te rís tic a d e todas estas rocas consiste en la presencia d e v id rio v o lc á n ic o o de productos de su descom posición en ellas. L a composición m ineral de las rocas efusivas sólo se p u e d e d eterm in ar con e x a c titu d al m icroscopio. U n ic a m e n te e n las rocas de estru c tu ra porfírica se pu ed en d istin g u ir a sim p le v is ta Jas im pregnaciones de cristales: olivino verde, e n el b a s a lto olivínico negro; feldespatos, en las p o rfirita s grises o s c u ra s y pórfidos ácidos de coloración clara y exentos d e c u a r z o ; hornblenda, en las p o rfiritas con h o rnblenda; cuarzo, en los p o rfid o s c u á rcico s claros; leucita, en los leucitofiros. E n las rocas escorificadas, es decir, en las la v a s d e b u r b u ja s , donde los vacúolos circulares e stán llenos d e s u s ta n c ia m in e ra l, se observan a m enudo sedim entaciones ta rd ía s d e m in e ra le s, p o r lo com ún, de origen hidroterm al, p rin cip a lm en te calcedonia, cuarzo, en otros casos calcita, zeolitas, a veces trid im ita y o tro s m in e ra le s. E n las alm endras grandes -geodas- (v. figs. 42 y 191) se r e g is tr a con frecuencia u n a e stru c tu ra e stra tific a d a c o n c é n tric a d e la m asa de calcedonia y cuarzo (ágatas). L a s a lm e n d ra s y g eo d a s son más frecuentes en rocas efusivas, m ás p o b re s e n sílice: basaltos, m elafiros y p o rfirita s piroxénicas. Como p roductos de las exhalaciones volcán icas en la s ca v id a des de las paredes de los cráteres y en las g rie ta s se o b s e rv a n m inerales de d is tin ta com posición: cloruro de am oniaco, sal gema, silvita, raras veces cloruros de Pe, Cu, M n, A l, M g, e tc ., luego la sasolina, los carbonatos, el azufre nativo la m arcasita, la covelina, el rejalgar, el oropimente, e tc .; en algunos lu g a re s se o b s e r van m inerales de m ás altas te m p e ra tu ra s: hem atita, m agnesioferrita, espinela tridim ita, cuarzo, a veces leucita, piroxen as, feldespatos (sandidina, anorita), topacio, etc. E n las zonas de ac tiv id ad de las so lfataras, al desprenderse hidrógeno sulfurado y pro d u cto s de su oxid ació n (ácidos su lfu ro so y sulfúrico) que p e n e tra n por las g rietas e n las ro c as e fu siv a s, se observ an grandes cam bios e n las rocas la te ra le s, q u e se e x p re san en el blanqueo y la lixiviación de la su sta n c ia , así com o e n lased im entación de nuevos m inerales. D ebido a la e lim in a c ió n de ios co m ponentes m ás solubles, las rocas se e n riq u e c e n e n S i 0 2> A120 3 y SOj. L as rocas suelen som eterse a la c a o lin iza ció n c o n la form ación d e sulfuros d e hierro im p reg n ad o s y su lfa to s , sien d o los m ás co m unes e n tre los últim os el yeso, la alun ita y los alum bres 696
potásicos y amónicos. Se conocen tam b ién silicofluoruros ra ro s ile am o n íaco y p o tasio y otros m inerales poco estables. Los yacim ientos de minerales útiles que g u a rd a n re la ció n p a ra g en é tic a con la ac tiv id ad volcánica efusiva son m u ch o m enos fr e cu e n te s y no ofrecen la diversidad que nos b rin d a n los y a c im ie n to s relacio n ad o s con las intrusiones de p ro fu n d id a d . E n los m a c i zos hipoabisales (de p o ca p ro fu n d id ad ) d e rocas efu siv a s a c id a s d e e d a d te rc ia ria o c u a te rn a ria se conocen casos d e d e s c u b rim ie n to de filones de menas pirito-m arcasíticas co n tin u as con su p e rfic ie a rriñ o n a d a de la m asa d e la m ena en las ca v id a d es s itu a d a s e n zo n as caolinizadas de fraccionam iento. Los depósitos de p irita , m uy com unes en los U ra les, ricos en su lfuros (m ás que n a d a p irita , algo m enos c a lc o p irita , e sfa le rita , etc.), p ero pobres en minerales no metalíferos, coinciden e sp a c ia l m en te con la cap a a n tig u a, en algunos lugares m u y m o d ific a d a , d e rocas volcanógenas efusivas d e ed ad silu ro d ev o n ian a . P o r lo v isto tien en relación g en ética con las in tru sio n es su b v o lc á n ic a s. Los depósitos de p iritas no m etam orfizados se d istin g u e n p o r las form aciones colom orfas (fig. 382), en c u y a com posición e n tr a n , ad em ás de los m inerales y a m encionados, la m a rc a s ita y la w u rtzita, lo que señ ala el c a rá c te r ácido de las disoluciones. Se conocen casos de form ación de grandes c a n tid a d e s d e azufre nativo en ciertas zonas de ac tiv id ad volcánica a c tu a l. P o r ejem p lo , en el J a p ó n , u n geiser que em pezó su a c tiv id a d en el c r á te r del volcán Io sá n , después de u n largo período d e a c tiv id a d d e solfata ra , a rro ja b a periódicam ente v a p o r so b re calen tad o y a z u fre f u n dido puro, el cual llen ab a el c rá te r y salía p o r los b o rd e s p a r a co rre r h acia el valle y fo rm ar to rre n te s solidificados. P o r lo v isto , al principio, el azufre n a tiv o se fue acu m u lan d o en el p ro c eso d e a c tiv id a d de las so lfataras a cierta p ro fu n d id a d en u n a m b ie n te de oxidación in co m p leta del hidrógeno sulfu rado. Cabe señ alar, p o r fin, las num erosas fu e n te s m in era le s fría s y calientes que ex isten en las zonas d e ac tiv id a d v o lc á n ic a e x tin ta . M inerales de la. corteza, de nieteorización. H a n h ech o u n a g ra u ap o rtació n al estudio de la m ineralogía de la c o rte z a d e in e te o rización de las rocas y la zo n a de oxidación d e Jos y a c im ie n to s d e m enas los científicos soviéticos (entro o tro s el ac ad ém ico V. V ern adski, el académ ico S. Sm irnov, 1. H in sb u rg , K. C h u jro v ). M erced a sus obras se han am pliado en g ra n m e d id a los c o n o cim ientos acerca de los procesos que se p ro d u cen e n la c o rte z a d e nieteorización. Los productos de los procesos oxógenos, so b ro to d o de los procesos de m oteorización, se d istin g u e n p o r la ex c ep cio n al diversidad de form aciones m inerales m icrodispersaH q u e re su lta n a raíz de las com plejas reacciones con ()2, C 0 2 del aire y H 20 , así como en el proceso do la activ id ad v ita l do los o rg an ism o s, loa cuales desem peñan un im p o rtan te papel en la descom posición d e m uchos m inerales. Se descom ponen con m ás facilidad los m in o ra(597
Fig. 382. Mena «Je p irita (la p a rte b lan ca con relieve), c a lc o p irita (la p a r t e blanca) y tetraed rita (la p a rte gris). L a p a rte n e g ra c o rre sp o n d e a la s c a v id a des. Sección pulim entada. F o to h ech a a la luz re fle ja . A u m e n ta d o 90 v e c e s.
les primarios que contienen elem entos de v alen c ia in fe rio r (F e 2+ en la siderita. S2" en los sulfuros. etc.) o elem en to s q u e p u e d e n dar con C 02 bicarbonatos fácilm ente solubles (N a, K e n los fe ld e s patos, Mg en el olivino, la serpentina, etc.). E n la fo rm a c ió n d e sedimentaciones coloidales desem peñan un enorm e p a p e l los fe n ó menos de hidrólisis de las sales solubles que su rg en e n el p ro c eso de oxidación, con desprendim iento de hidróxidos d e c a tio n e s co n gran poder de polarización e iones de pequeñas d im en sio n es (F e 3+ , Al3+, Si4+, Mn4+, etc.). Por consiguiente, la composición de las fo rm acio n es m inerales que se acumulan en la corteza de m eteorización d e p e n d e e n m e d id a considerable de la composición de las rocas y m en as p rim a ria s . Los minerales quím icam ente estables que no se d e sc o m p o n e n b a jo el efecto de los agentes de la superficie, se a c u m u la n d e m odo mecánico en los productos de la m eteorización y, al erosion arse éstos, se pasan a los aluviones (v. fig. 56). E llo se re fie re a los siguientes minerales: cuarzo, magnetita, hematita, corindón, e s p i n e l a , espinelas cromíferas, ilmenita, ru tilo , casiterita, apasito, m o n a c ita , scheelita, circón, topacio, turmalina, disteno, an dalu cita, c in a b r io , oro nativo, osmiridio, platino, diamante, etc. 698
Los procesos m as intensos de descom posición qu ím ica de los m m eiaies se observan en ia zona, de oxidación de los yacim ientos d e * sulfiuos (v. tig. 55). L a p articu larid ad m ás c a ra c te rístic a d e las reacciones quím icas en esta zona consiste en que to d o s los sull'uros p a sa n , al oxidarse, a la llam ad a fase de sulfato, es decir, se t r a n s fo rm a n prim ero en sales del ácido sulfúrico (FeS - FeSO.,, P bS P b S 0 4. y así sucesivam ente). E s ta circu n stan cia es m uy im p o r ta n te p a ra com prender los fenóm enos de la m igración de los m e ta le s en Ja zo n a de oxidación, puesto que es muy desigual la solubilidad de los sulfatos de distintos metales. S erá m ás conveniente ex am in ar asociaciones m in erales q u e surgen en el proceso de oxidación de los y ac im ien to s d e .sulfuros con arreglo a los tipos de m enas prim arias. E n los yacim ientos de sulfuros de cobre ricos en p irita , c a lc o p i rita y otros sulfuros de cobre se form an en la z o n a de o x id a c ió n (som brero de hierro) ab u n d a n te s hidróxidos de h ierro : la lim o n ita y la g o eth ita, y a que el su lfato F e S 0 4, que surge a c u e n ta del h ie rro de los sulfuros, en las condiciones de acceso de oxígeno se tr a n s f o r m a fácilm en te en sulfato de F e 3+ — F e 2[S0.1]3, el cual se so m e te in m e d iatam en te a la hidrólisis, dando lu g ar a la fo rm ación de h id ró xidos de hierro insolubles. E l cobre, bajo la fo rm a de s u lfa to m u y soluble es acarread o p o r las aguas de filtrac ió n hacia el nivel d e las aguas freáticas. E n consecuencia, el co ntenido d e col»re d is m in u y e m ucho en la zona de oxidación. E n cam bio, en la z o n a d e e n r i quecim iento secundario de los sulfuros (v. tig. 55) se p ro d u c e u n s e n sible au m en to del contenido dé cobre en las m enas a c u e n ta d e la form ación de sulfuros secundarios ricos en c o b re : covelina, calcocita, a veces bornita, que surgen en el lu g ar de los su lfu ro s p rim a rio s d e bido a la s reacciones con las disoluciones cu p ríferas. Así, p u es, si en el som brero de hierro se n o tan algunos indicios de c o m p u e sto s o x i genados de cobre — malaquita, azurita, crisocola, etc. — h a y ra z o n e s p a ra e sta r seguro de que m ás a b a jo de las ag u a s fre á tic a s se h a lla r á u n a zo n a de sulfuros secundarios con m ay o r co n te n id o d e co b re. E n las com arcas d e clim a cálido y seco, con p o ca s p re c ip ita c io nes, en la zo n a de oxidación de los y ac im ien to s d e su lfu ro s se e n cu en tran sectores de m enas sem ioxidadas. Al e s tu d ia r al m ic ro sc o pio estas m enas con sulfuros de cobre suele o b se rv a rse u n a c o m b i nación de hidróxidos o sales oxigenadas con su lfu ro s se c u n d a rio s, principalm ente con covelina y calcocita (fig. 383). E n el caso de oxidación de m enas de ca lc o cita p o b re s en a z u fre se form an con frecuencia la cuprita y el cobre nativo. M enos fre c u e n tes son los fosfatos y arsen ato s d e co b re: libetenita, olivenita, etc. A veces se reg istran silic a to s: aschirita (d io p ta sa ), crisocola. L os s u l fatos de cobre h id ratad o s y básicos — calcantita, brochantita, e tc ., así como de hierro —• ’m elanlerita, jarosita, etc. — su elen o b se rv a rse en países de clim a seco y cálido. E n los yacim ientos de plomo y zinc, ricos en e s fa le rita y g alen a , 699
I
Fig. 383. Vetas de limonita con orlas oscuras de eovelina en tetraedrita (la masa blanca fundamental) de mena semioxidada. Sección pulimentada. Foto hecha a la luz refleja. Aumentado 100 veces.
además de los hidróxidos de hierro, que se fo rm a n a c u e n ta d e la omnipresente pirita, se observan can tid ad es c o n sid erab les d e m i nerales secundarios de plomo. L a anglesita P b S 0 4, q u e se f o r m a in i cialmente a cuenta de la galena, siendo com o es u n a s u s ta n c ia poco soluble, cubre con u n a delgada corteza los re sto s d e g a le n a p u ra , preservándola contra la sucesiva destrucción. Sólo p o r f u e r a se transform a en cerusita, tam bién poco soluble en el a g u a (fig. 384). A veces se encuentran pequeñas cantidades d e o tra s sales o x ig e n a das de plomo: m olibdatos, wulfenita; fosfatos, p iro m o rfita ; arsenatos, mimetisita; vanadatos, vanadinita; ra ra s veceB c ro m a to s, crocoíta, etc. Si tom am os en consideración q u e el c a tió n d iv a le n te P b2+ posee unas dimensiones rela tiv a m e n te g ra n d es (v. fig. 206), no tiene nada de extraño que form e en la z o n a d e o x id a c ió n c o m puestos químicamente estables con g ran d es a m o n es co m p lejo s, como, por ejemplo, S 0 4, P 0 4, A s0 4, V 0 4, M o 0 4 y C r 0 4. Muy d istinta es la conducta del zinc. L a e sfa le rita se d e sc o m pone con facilidad, y el zinc, bajo la fo rm a de s u lfa to soluble e n el agua se elimina casi por com pleto del agua. E n los h o riz o n te s in fe riores de esta zona, las disoluciones su lfatad a s d e zin c tr o p ie z a n con calizas (en las rocas del respaldo), pero deb id o a las re a c c io n e s d e recam bio se form an m enas smithsoníticas (v. fig. 224). Si la s ro c a s d el
Fig. 384. Sustitución de la galena (la parte blanca) por la anglesita y la cerusita (la parte gris clara). El fondo gris oscuro es de barita. Sección puli mentada. Foto hecha a la luz refleja. Aumentado 20 veces.
respaldo e stán rep resentadas p o r esquistos u o tra s rocas q u ím ic a m en te n eu tras, el sulfato de zinc llega al nivel de las ag u a s fre á tic a s y es acarreado p o r ellas fu e ra del yacim iento (en el caso del z in c el enriquecim iento secundario de los sulfuros no se produce). A veces, en la zo n a de oxidación se en cu en tran silicatos d e Z n : calam ina, willemita, a veces fosfatos, arsenatos, etc. P o r consiguiente, el plom o y el zinc, e x tra o rd in a ria m e n te u n i dos el uno al otro bajo la form a de sulfuros en los y a c im ie n to s e n dógenos, se disyuntan en la zona de oxidación. E s ta c irc u n s ta n c ia se puede ten er siem pre en cu e n ta en la prospección de y a c im ie n to s (la ausencia de zinc en las m uestras de m enas d e plom o o x id a d a s no es to d av ía u n a p ru eb a de la ausencia d e a sfa le rita s en las m e n a s p ri m arias). E s d istin to el co m p ortam iento de la piala, re g is tra d a con fre cuencia en las monas de plom o y zinc. E n las p a rte s in ferio res d e la zona de oxidación se observa, a veces, e n e sta d o nativo a so c ia d a a la argentita. E n los países de clim a cálido y seco se tra n sfo rm a , a m enudo, en com puestos halógenos e s ta b le s : querargirita, etc. Las m enas ricas en m ispíquel y o tro s a rsen iu ro s d e h ierro fo r m an en la zona de oxidació n m asas de escorodita, en m uchos casos im pregnadas de hidróxidos de hierro. Los arsen iu ro s de níquol d a n en estas condiciones annabergita; los arsen iu ro s d e co b a lto d a n eri701
Fig. 385. Sustitución de la manganita (la parte gris) por la pirolusita (los bordes blancos con clivaje). Por los caracteres externos la mena se confunde con la pirolusita. Sección pulimentada. Foto hecha a la luz refleja. Aumentado 165 veces.
triita. Los sulfuros de antim onio se tran sfo rm an en ó x id o s : k e rm e sita (SbjSjO), valentinita (Sb20 3), estib ico n ita (SbsO „O H ), e tc . A cuenta de los sulfuros de bismuto suele surg ir u n c a rb o n a to b á s i co: la bism utita. E n el proceso de nieteorización d e la m olibden ita se forman la powdlita, la ferrimolibdita, etc. Se destruyen con facilidad los carb o n ates q u e c o n tie n e n F e 2+ y Mn2+. formando hidróxidos. E n general, los m in erales q u e c o n tie nen manganeso de valencias inferiores (ro d o n ita, m a n g a n ita , b ra u nita, hausm anita, etc.) se descom ponen con fa c ilid a d e n la z o n a de oxidación y se transform an en óxidos e h id ró x id o s d e M n 4+, vernadita, 'pirolusita (fig. 385) y psilomelanos, c o n s titu y e n d o s o m breros de manganeso. E n las condiciones d e m e te o riz a c ió n in te n s a se descomponen tam bién los silicatos de hierro (se rp e n tin a , d o ritas, granates, piroxenas, etc.) con form ación d e lim on itas e n lu g a r de las rocas ricas en dichos m inerales (en p a rtic u la r, sk a rn ). E n el proceso de m eteorización in te n sa d e rocas s il ic a t a d a s a cuenta de los productos residuales pueden su rg ir n u e v o s y a c im ie n tos de minerales útiles difundidos en grandes áreas. E n e l lu g a r d e lae rocas eruptivas ácidos, pobres en hierro, pero ricas en a lú m in a , se form an en las condiciones de u n clim a m oderado depósitos de cao702 f. Á
lín. Jim el proceso de m eteorización la te rític a en las condiciones de un cJima cálido y húm edo se form an bauxitas c o n stitu id a s m ás que n ad a de hidróxidos de alum inio: hidrargilita, boehmita y diásporo. -Revisten p a rtic u la r in terés las gruesas cortezas de m eteorización de las rocas ultrabásicas ricas en m agnesia, p rin cip alm en te serp en tin itas, con fo r m ación de m enas silicatadas de níquel, que contienen revdinskita, garnierita, haloy sitas niquelíferas, etc. (los y a c i m ientos de los U rales del Sur). E n el proceso de destrucción quím ica de los silicatos, la m asa fu n d a m e n ta l de m ag nesio, al com binarse con C 0 2 disuelto en las aguas es a c arread a p o r ellas h acia los niveles inferiores de la co rteza de m eteorización, donde se p re c ip ita b ajo la fo rm a de magnesita (fig. 386). E n cam bio, el hierro se acum ula en la su perficie bajo la fo rm a de hidróxidos fria bles. L a sílice, al liberarse en el p ro ceso de la destrucción de las e stru c tu ra s cristalinas de los silicatos, se tra n sfo rm a en disolución coloidal, d an d o en p a rte lu g ar a n uevas form aciones, com o son la nontronita, las haloysitas (m ás ab ajo de la zo n a del som brero de hierro), en p a rte se p recip ita bajo la fo rm a de ópalo y calcedonia, que se d esarrollan p o r v ía m etasom ática, a m enudo, en los hori zontes inferiores en lu gar de las rocas prim arias. Los hidrosilicatos de níquel se form an en la zona de desarrollo de la n o n tro n ita. Se en cu en tran asbolanes, hidróxidos de m anganeso cobaltíferos y niquelíferos. Cabe señalar tam b ién que en las cortezas de m eteorización, adem ás de los m inerales y a m encionados, se e n cu en tran nuevas form aciones de o tro s m in erales: yeso, aragonita, calcita, jarosita, azufre nativo (al descom ponerse el yeso), distin to s fosfatos. E n los lu gares secos aparecen eflorescencias de
F ig . 3 8 6 . C o r t e e s q u e m á t i c o d e u n a v i e j a c o r t e z a ile m e te o r iz a e ió » d e r o c a s u l t r a b á s ic a s c o n s e r v a d a b a jo s e d i m e n ta c io n e s m á s re c ie n te s , i — suelo actu al: 3 y 4 — rocas sedim entarias arenoarcillosas ile edail mesosoioa revistiendo una erosionada corteza vieja de m eteorización; 5 — capa superior de una vieja corteza de m eteorización lateririca form ada de ocres fe rrosos; 6 — zona de nontrom tizacióu de nit|iiel con hidrosilicatos de níquel e hidróxidos de m anga neso; 7 — zona de desarrollo de la magnesita y la hidromaKnesita; 8 —rocas prim arias (serpentinitas).
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salitre, alum bres y otros sulfatas y c a rb o n a ta s m u y s o lu b le s y c o m puestos halógenos de distintos elem entos. Minerales de rocas sedimentarias y do yacimientos de minerales útiles. En la esfera del estudio de la m in eralo g ía d e las fo rm a c io n e s sedimentarias,'los hombres de ciencia soviéticos h a n te n id o m u c h o éxito (académ. A. Arjánguelski. B. K ró to v , G. S tr á jo v , L . P u s to válov, etc.). Merecen una atención especial las re a liz a c io n e s d e los mineralogistas soviéticos en la d eterm inación d e la s ley es q u e rig e n las modificaciones faciales en las sedim entaciones e n re la c ió n c o n las condiciones físico-químicas de la m ineralogónesis. Las rocas y las menas sedim entarias e s tra tific a d a s se fo r m a n principalmente en el fondo de los lagos y los m ares. A q u í se d i s t i n guen dos grupos más im p o rtan tes: 1) rocas detríticas o c lá s tic a s i n t e gradas, en lo fundam ental, por productos de la d e s tru c c ió n m e c á nica de rocas eruptivas y esquistos cristalinos y 2) s e d im e n ta c io nes químicas: cristalinas, coloidales y de origen o rg á n ic o . Son representantes típicos de las rocas s e d im e n ta ria s d e t r í t i cas (sedimentaciones mecánicas) las arenas y las a re n is c a s, f o r m a das principalmente por granos rodados de cuarzo, a v ec es c o n u n a mezcla de considerable cantidad de feldespatos. A v ec es se re g is tran en ellos fragmentos de conchas, glauconita; d e los m in e ra le s accesorios se observan la magnetita, el circón, él rutilo, el'a p a tito , la turmalina, etc. Los fragm entos suelen e sta r c e m e n ta d o s e n la s a r e niscas por alguna sustancia arcillosa, con m enos fre c u e n c ia p o r carbonatas (calcita), y todavía m ás ra ra m e n te p o r h id ró x id o s d e hierro y de manganeso. E n las areniscas y los c o n g lo m e ra d o s m a crogranulares hacen las veces de fragm entos los c a s q u ijo s d e las rocas. Si la erosión tiene lugar en yacim ientos y ro c as q u e c o n tie n e n minerales químicamente estables y de gran im p o rta n c ia i n d u s t r i a l (diamantes, oro, platino, casiterita, etc.), en los posos m e c á n ic o s, cuando lavados, se concentran m inerales valiosos y se fo rm a n aluviones fluviales o costeños (v. fig. 56). Una propiedad característica de los procesos quím icos q u e clan lugar a la formación de rocas sedim entarias co n siste e n q u e e n el proceso de descomposición de los silicatos y alu m o silic ato s d e á lc a lis y de metales divalentes (Ca, Mg, Fe, Mn) q u e in te g r a n la s ro c a s eruptivas y, en parte, m etam órficas, se p ro d u ce d u r a n te la m ig ra ción, la separación de dichos elem entos y su s e d im e n ta c ió n por separado: en un lugar se precipitan los h id ro silicato s d e A l (a rc i llas); en otro, los sedimentos silíceos; en o tro m ás, p rin c ip a lm e n te compuestos de Ca, en un cuarto lugar, d e Al, F e y M n ; e n u n quinto lugar, de Na, K, Mg, etc. Las arcillas, los esquistos arcillosos y las arcillas p iz a rro s a s , que form an a menudo potentes estratos, c o n sta n e n lo f u n d a m e n tal de sedim entaciones secundarias de p ro d u c to s d e la d e s tru c c ió n química de las rocas: en unos casos, de caolinita; e n o tro s , d e bei704
Fig. 387. Caliza organógena. Bloque pulimentado. '/. del tam. nat.
d elita ; montmorillonita. Como im p u rez as se p re se n ta n e n ellas co n frecuencia el cuarzo d etrítico , a veces en c a n tid a d e s c o n s id e ra b le s (arcillas arenosas), m icas, residuos orgánicos, c a rb o n a to s m icro d ispersos (m argas), así com o ópalo, hidroxilos d e F e, m e ln ik o v ita , a veces concreciones de m a rc a sita y p irita , s u s ta n c ia s c a rb o n o s a s o bitum inosas, etc. L as rocas sed im entarias silíceas, in te g ra d a s en p a r te p o r sílice sed im en tad a p or v ía quím ica, c o n stan d e ópalo, calcedonia, e n p a rte cuarzo. E n tre los residuos orgánicos que se o b se rv a n e n u n a s rocas fig u ran : ab u n d a n te s frag m en to s de espíenlas silíceas d e las esponjas (espongolitos), rad io larias (jaspes c o m p ac to s), e s q u e le tos de d iatóm eas (trípoles friables). L as rocas tn ic ro p o ro sa s d e ópalo y calcedonia, que no contienen resid u o s o rg á n ic o s se d e n o m inan opokas. Las im purezas que se o b se rv a n son s u s ta n c ia s arcillosas (caolinita), a veces glau co n ita, fra g m e n to s d e c u a rz o y otros m inerales. Las rocas ca rb o n atad a s (calizas y d o lo m itas), q u e con fre c u e n cia aparecen en los afloram ientos en en o rm es m acizos, c o n s ta n casi en teram en te de calcita o dolomitas o de u n a m ezc la d e d ich o s m inerales. ¡Se registran con frecuoncia, ad em ás, s u s ta n c ia s a rc illo sas, m aterial clástico (cuarzo), g lau co n ita, a voces co n crecio n es (pedernales) de calcedonia y cuarzo, de fo sfo ritas, d e ta r d e en tard e aglom eraciones de celestina, b a rita , yeso, así com o d e b e tu nes y gases (hidrógeno sulfurado). E n m u ch as calizas se o b se rv a n en d istin ta proporción residuos do d iferen tes o rg a n ism o s: f r a g m entos de conchas do m oluscos, b ra q u ió p o d o s, fo ram in íferas, fr a g m entos de corales, etc. (fig. 387). C iertas v a rie d a d e s d e calizas (oolíticas) poseen caracteres de p re cip itacio n es q u ím icas coloidales. 45 -
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Fig. 388. Oolitos de composición goethito-clorítica. E n la parte central de algunos se ven granos de cuarzo. La masa de cementación consta de cloritas con abundantes inclusiones de fragmentos rodados de cuarzo. Sección trans parente. Aumentado 76 veces.
Las precipitaciones quím icas coloidales ricas e n hierro (y a c im ie n tes de menas de hierro) se en c u en tran en cierto s la g o s d e a g u a dulce (y pantanos) de leus zonas sep ten trio n a le s, m ie n tr a s q u e los grandes yacim ientos sedim entarios fósiles, seg ú n los d a to s g eo ló gicos, coinciden con las lagunas y zonas d el lito r a l m a r ítim o (el yacimiento de Kerch). Los minerales principales de los y ac im ien to s s e d im e n ta r io s d e menas de hierro son los hidróxidos de hierro tr iv a le n te r e p r e s e n t a dos por la limonita y la goethita (en m uchos casos so n p r o d u c to s d e la oxidación de la siderita y de hidrosilicatos de h ie rro ). A sociados a ellos se observan, a veces, el ópalo, la vivia n ita, la barita, los ó x i dos de manganeso, etc. Las facies su b m arin as d e m a y o r p r o f u n d i dad constan de hidrosilicatos oolíticos de h ierro ( le p to e lo r ita s ) : chamoisita. luringita y otras cloritas ricas e n h ie rro d iv a le n te , a menudo asociadas a la siderita (fig. 388), la cu a l ta m b ié n c o n s titu y e estratos propios (de A yatsk y otros en los U rales). C om o im p u re z a s que acompañan la siderita se observan e n m u ch o s ca so s d ife r e n te s sulfuro# (pirita, a veces p irro tita), que c o n s titu y e n m u y p o c a s veces aglomeraciones m ás im portantes. En los yacim ientos sedim entarios d e m anganeso, q u e e n Ia M ayoría de los casos coinciden con los e s tra to s d e ro c a s silicosas °
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sil ico-arcillosas sed im en taria s, se conocen con m á s .d e ta lle las modi-.. ficaciones de las facies d e d ife re n te co m posición. L a s m e n a s d e sec to res m ás p róxim os a] m a r c o n stan , en la m a y o ría d e los casos, d e co m p u esto s de m an g an eso te tr a v a le n te — p iro lu sita y p silo melanos — aco m p añ ad o s d e ópalo fria b le o c o m p a c to y d e s u s ta n cias arcillosas, E n la m e d id a en q u e se a le ja n deJ m a r con el a u m e n to d e la p ro fu n d id a d , e sta s m en as v a n c e d ie n d o lu g a r a las m angan ü ica s, do n d e u n a p a rte del m an g an e so se p r e s e n ta y a b a jo la fo rm a d e M n2+, a m enudo aso ciad as a Ja g la u c o n ita (en los e s tr a to s silicosos). P o r fin, aún m ás Jejos de Ja c o s ta se p ro p a g a n las m e n a s c a rb o n a ta d a s co n tin u as, co n stitu id a s p o r la rodocrosita. la m anganocalcila (es decir, p o r m inerales q u e sólo c o n tie n e n m a n g a n e s o d iv alen te) asociadas al ópalo, así com o a la m a rc a s ita , la p ir ita , a veces la b a rita , etc., lo que es u n a p ru e b a del a m b ie n te d e re d u c c ió n en que se p ro d u cen la fe rm en tació n del h id ró g e n o s u lfu ra d o y la descom posición de los residuos orgánicos, q u e se d e p o s ita n e n el fo n d o , con la su b sig u ien te fo rm ació n d e C 0 2. T ale s son, p o r e je m plo, las leyes que rig en las m odificaciones d e las facies en la s s e d i m en tacio n es m an g án icas de los y a c im ie n to s d e C h ía tu ri, P o lu n o chny, etc. L os y ac im ien to s de fosforitas b a jo la fo rm a d e c o n c re c io n e s (v. fig. 43), nodulos u oolitos, q u e coinciden con s e c to re s d e m á s p ro fu n d id a d de la p la ta fo rm a , se d isp o n en e n tre ro c as c a r b o n a t a das o areniscas glau coníticas. E n las ag lo m eracio n es d e fo s fa to s d e calcio se re g istra n con frecu e n cia g ra n o s d e cu a rzo , g lau con ita , a veces p ir ita y o tro s m inerales. S egún el c rite rio q u e se tie n e a h o r a (A. K a zak o v ), el ag en te p rin cip a l que hace q u e los fo s fa to s d e lo s org an ism o s m arinos m u erto s p ase n a l a s d iso lu cio n es es el d ió x id o de carbono, cuyo contenido en las ag u a s in ferio res a la z o n a d e l fito p la n c tó n a u m e n ta deb id o a la o x id ació n d e la s u s ta n c ia v i v a que m uere. Así se ex p lica el e n riq u e cim ie n to d e las a g u a s d e l o c é a no a la p ro fu n d id a d de 500 a 1500 m en C 0 2 y fósforo. E n a q u e l los casos cuando las co rrien tes asc en d en tes d e las a g u a s d e l fo n d o ricas en C 0 2 y P llegan a la z o n a su p erficial del lito ra l, u n a p a r t e de C 0 2 se v a a la zona del fito p la n c to n , d e b id o a lo c u a l se p r o d u c e la so b resatu ració n de estas aguas con fósforo, lo q u e t r a e co m o consecuencia la p recipitación de fosfatos coloidales b a jo la fo rm a de nodulos fosforíticos. L as sedimentaciones salinas, q u e se c o n s titu y e n b a jo la fo rm a de e stra to s cristalinos en las condiciones d e u n c lim a cá lid o y s e c o en lagos que se v an secando o cuencas m a rítim a s casi a isla d a s, contienen en g ran p a rte cloruros: sa l gema, co n m e n o s fre c u e n c ia silvina, carnalila, e tc ; su lfato s: m irabilita, ten ardita, astrakan ita, epsornita, kieserita, ¡cainita, polihalita, yeso, an h idrita, e tc . L a s sa le s se p recip itan de Jas aguas m arin a s, com o se v e p o r la su cesió n d e las capas y com o m u e stra n las in v e stig a c io n e s físico -q u ím icas d e V a n t’ H olf, del académ ico N . K u rn a k o v y d e s u s d iscíp u lo s, o b ed e r 45'
70.7
ciendo a un determ inado orden: los prim eros a p re c ip ita rs e so n las sales poco solubles (carbonato» y a alfa tos d e calcio), m ie n tra s que los compuestos más solubles (sulfatos y so b re to d o c lo ru ro s de Mg y K) se quedan en las disoluciones h a sta los ú ltim o s m o m e n tos. Sin embargo, el orden de precipitación d ep en d e m u c h o t a m bién de la correlación de las concentraciones de sales en la d iso lu ció n . Algunas de las sales más solubles pueden se r las primereas a p re c i pitarse en caso de concentración m uy elevada. En el caso ideal, la precipitación de las sales del a g u a m a rin a obedece al orden siguiente: 1) yeso, a n h id rita ; 2) sal g e m a a s o c ia d a al yeso, la anhidrita y la polihalita; 3) kieserita con sal g em a, kainita, polihalita, e tc .; 4) carn alita con sal gem a, k ie se rita , e t c . ; 5) bischofita con carnalita, sal gem a y o tras sales m u y so lu b les. De ahí se deduce que las sales de potasio y m agnesio se p re c i pitan en los últimos momentos de existencia de las cu e n cas s a li nas. No obstante, en la naturaleza no siem pre se d a n las co n d ic io nes para que se siga el orden estricto de sucesión d e la p r e c ip ita ción de las sales cristalinas. L a sucesión y rep etició n d e las p re c ip i taciones, la ausencia, a veces, de ciertas rocas salin as e n la sec ció n geológica, etc., vienen a com probar que, en v irtu d d e u n a s u o tr a s causas, han cambiado varias veces las condiciones d el ré g im e n de evaporación de las cuencas, y por consiguiente, la c o rre la c ió n de las concentraciones de sales en las disoluciones. En las sedimentaciones salinas se observan, ad e m á s, c a lc ita , dolomita, boratos (boracita). Los boratos fo rm a n a lg u n a s v eces sedimentaciones propias que contienen hidroboracita, colem anita, pandermita, boronatrocalcita, bórax, ascharita (com o fo rm a c io n e s secundarias), etc. (Jn ejemplo de ello lo ofrece el y a c im ie n to d e Inder. Se conocen, por fin, lagos de sosa. Con los e s tra to s sa lin íferos de yeso y anhidrita, acom pañados de calizas b itu m in o s a s dolomitizados y sal gema, suelen coincidir grandes y a c im ie n to s de azufre nativo (v. fig. 57). Asociados a ella se re g istra n co n fr e c u e n cia la calcita, la aragonita, la dolom ita, el yeso, a veces la c e le stin a , lajbarita, el ópalo, la calcedonia y betunes sólidos y líq u id o s. El yeso y la anhidrita constituyen, adem ás, p o te n te s e s tr a to s en muchos lugares del globo terrestre. Figuran entre las formaciones sedim entarias los caustobiolitos, de enorme im portancia industrial: carbones m inerales, p e tró le o s, gases y betunes accesorios, así como tu rb a s y sap ro p eles. T o d o s ellos son formaciones bioquímicas surgidas a c u e n ta de o rg a n ism o s vegetales y, en parte, animales. En los estrato s ca rb o n ífero s f o r m a dos por minerales inorgánicos, adem ás de m a te ria l c lá stic o , se encuentran sulfuros de hierro: pirita, marcasita, m u y r a r a s v ec es sa/ gema, esfalerita y carbonatos. E n las sedim entaciones c a rb o n o «rcilJosas son frecuentes las aglomeraciones e stra tifo rm e s d e c o n creciones esferosideríticas, a veces con sulfuros. E n el p ro c e s o d e meteorización ellas dan lugar a la form ación de lim o n itas. m
Minóralas de rocas metamórficas y de yacimientos de menas. Com o hem os señalado y a (pag. 146), en el proceso del lla m a d o m etam o rfism o regional, las form aciones en d ó g en as y, so b re to d o , las exógenas ex perim entan grandes cam bios ta n to en lo q u e se refiere a la com posición como a la e s tru c tu ra y las p ro p ie d a d e s físicas de las rocas y m enas. Según sean las condiciones físico -q u í m icas del m etam orfism o -• p ro fu n d id ad (presión), te m p e r a tu r a y com posición de las rocas de p a rtid a y las disoluciones p o s tn ia g m áticas que causan el m etam orfism o — se fo rm a n esq u isto s c r is ta li nos de la m ás diversa com posición (fig. 58): gneis ricos e n fe ld e s p ato s, esquistos micáceos, anfibolitos, esq u isto s d e ta lc o , e sq u is tos cloríticos, así como serp en tin itas, m árm oles y o tra s ro c as n ie ta m órficas. N o nos detendrem os en la en u m eració n d e las a so c ia cio nes m inerales que se re g istran en to d a s e sta s ro c as ta n n u m e ro s a s. N os lim itarem o s a señ alar n a d a m ás que c ie rta s p a r tic u la rid a d e s d e los procesos m etam órficos, su b ra y a n d o los m in era le s c a ra c te rís ticos que se en cu en tran , ad em ás de los q u e c o n s titu y e n la p a r t e fu n d a m e n ta l de las rocas. A n te to d o cabe señalar que las rocas m e ta m ó rfic a s s u rg id a s a c u e n ta de form aciones sed im en taria s poseen n u m ero so s ra sg o s p artic u la res. Y a hem os dicho que las rocas se d im e n ta ria s (a rc illa s, posos silíceos, calizas, etc.) son, en la m a y o ría d e los casos, p ro d u c to s de m uy d is tin ta com posición, d e la diferen ciació n d e los c o m puesto s que se d esprenden en los procesos d e m e te o riz a c ió n d e las rocas endógenas. E n el proceso de m etam o rfism o d e a rc illa s o esquistos arcillosos que apenas co n tien en tie rra s a lc a lin a s, s u rg e n m inerales in u sitad o s c o n stitu tiv o s de ro c a s: silicato s d e a lu m in io , com o p o r e jem p lo : disteno, silimanita, andalucita, estaurolita, micas frágiles, etc. U n icam en te con el a flu jo de álcalis se fo rm a n a s u c u e n ta esquistos sericíticos y m icáceos. L os posos silíceos se t r a n s fo rm an en el proceso del m etam orfism o en ro cas c o m p a c ta s c u á rc ico-calcedónicas (jaspes) o cu arcitas. E n el caso d e m e ta m o rf is m o de i’ocas esencialm ente ca rb o n a ta d a s, com o lo h a d e m o s tr a d o D. K o rzh in sk i, a p ro fu n d id ad es m a rítim a s no m u y g ra n d e s p u e d e n ser estables los silicatos de C a: ivollastonita, grosularia , diópsido asociados a la calcita y la dolom ita. N o o b sta n te , c u a n d o so n m a y o res las p ro fu n d id ades, la m ás e stab le no es la w o lla s to n ita , sin o la asociación del cuarzo con la calcita, y en lu g ares to d a v ía m á s h o n dos se vuelve in estab le la grosularia, la cual ta m b ié n se d e ja d e s com poner p o r el dióxido de carbono, c u y a p re sió n p a r c ia l a u m e n ta con la p ro fundidad. Los p recip itad o s saliníferos (cloruros y su lfu ro s d e K , N a , M g), así com o el yeso, la a n h id rita , la a lu n ita y o tro s s u lfa to s desapare cen totalmente en las condiciones de p ro fu n d o m e ta m o rfis m o re g io nal. Tam poco se m an tien en los y ac im ien to s d e a z u fre n a tiv o y fo s fo ritas. P o r lo v isto, los elem entos
F ig . 389. M ena e s tr a tif ic a d a d e b r a u n i ta . Loa e stra to s claro s so n d e b r a u n i t a ; loa negros, de c a rb o n a ta s im p re g n a d o s d e óxido ro jo de h ie rro . L a c a p a in fe rio r es de arenisca. B lo q ue p u lim e n ta d o de m ena. F o to h e c h a a la lu z re f le ja .
Los yacim ientos s e d im e n ta rio s de hierro y m anganeso e x p e rim e n ta n tam bién cam bios esenciales e n el proceso del m etam o rfism o . Los h i dróxidos coloidales, e sta b le s e n las condiciones exógenas, se c o n v ie rte n en com puestos a n h id r o s ; p o r e je m plo, la lim onita y la g o e th ita se t r a n s form an en hematita y m a g n e tita ; los hidrosilicatos de hierro, en m e z c la d e cuarzo y magnetita o silic a to s a n h id ros; los psilom elanos y la m a n g a nita, en braunita (fig. 389), hausm anita, y en p re sen cia d e sílice, e n silicatos de Mn: rodonita, tefroíta, granates m angánicos, e tc . En muchos yacimientos m etam orfizados suele m a n te n e rs e la estructura estratificada de las menas. B ajo el in flu jo d e in te n s o s efectos dinámicos se producen pequeñas arru g ac io n e s (fig. 390). En muchos esquistos cristalinos ab u n d a n con fre c u e n c ia , co m o formaciones recientes, los granates (alm andina, p iro p o , e tc .), p o r lo común en cristales b astante grandes y b ien d e sa rro lla d o s , cor dieritas, distintas piroxenas, anfiboles, espinelas, m agnetitas, rutilo, grafito, etc. Minerales de yacimientos m etam órficos. P e rte n e c e n a e ste grupo de yacimientos, como y a hem os señalado (pág. 149), los q u e han surgido en el proceso de m etam orfism o a c u e n ta d e la s ro c a s u otras formaciones que antes no revestían in teré s p rá c tic o . A título de ejemplo podríam os m encionar las m in a s d e disten o como m ateria prim a p ara la fabricación de re fra c ta rio s, m in a s q u e no son otra cosa que aglomeraciones de esquistos c ris ta lin o s rico s en dicho mineral, surgidas a cu en ta de rocas ricas e n a lú m in a . E n dichas minas se encuentran asociadas al disten o m icas, an dalu citas, estaurolitas, a veces el corindón,.el rutilo, la tu rm a lin a , e tc . Es idéntico el origen de ciertos yacim ientos d e granate ( a lm a n dina), como m ateria prim a p a ra la fabricación d e a b ra s iv o s, e n tr e esquistos micáceos. Además de la m ica (por lo c o m ú n b io tita ) y granate, se registran en dichos esquistos el cuarzo, el disten o, la estauroJita, a veces el rutilo, el circón, la tu rm a lin a , e tc. ' Son tam bién m uy característicos los y ac im ien to s d e grafito s u r gidos a raíz del m etam orfism o de carbones d e p ied ra . E n e s te caso,
710
F ig. 390. M ena de h e m a tita . L as c a p a s cla ra s so n d e h e m a tifca; las oscuras, de c u a rc ita . B lo q u e p u lim e n ta d o . F o to h e c h a a la luz refleja.
el g ra fito como m ineral neoform ado 110 puede serv ir d e c o m b u stib le debido a la p érd id a to ta l de las propiedades iniciales. L as h u ellas de vegetales que se observan en los planos de p izarro sid ad son u n a p ru e b a de que el grafito de dichos y acim ien to s se lia fo rm a d o a cu e n ta de los carbones de piedra. R ev isten excepcional interés m ineralógico y p rá ctico los lla m a dos “filones de tipo a lp in o ” (v. fig. 60). que coinciden con las grietas de ru p tu ra surgidas en el proceso del m etam o rfism o re g io nal. E n los lugares de ensancham iento de los filones, en las g ra n d e s cavidades de drusas (“pozos de c rista le s” ) llam an la a te n c ió n los cristales bien desarrollados de cristal de roca (v. fig. 41). q u e poseen propiedades piezoeléctricas, de clorita, cpidota, actinolita, a d u la rla , albita, brooquüa, rutilo, anatasa, esfeno, calcita, etc. C abe s e ñ a la r que en estos filones se desarrollan los m ism os m inerales q u e c o n s ti tu y en las rocas m etam órficas en cajan tes. Ello es u n a p r u e b a d e que su form ación en las grietas huecas tu v o lu g ar s im u ltá n e a m e n te con eJ m etam orfism o de las rocas y con la p artic ip a ció n d e los m is mas disoluciones que causan el m etam orfism o. Conclusión. El exam en general c o m p a ra tiv o d e las d is tin ta s asociaciones m inerales p ro pagadas e n tre rocas y m onas d e d iv erso origen p erm ite deducir im p o rtan tes conclusiones so b ro la historia de la 'migración do los elem entos quím icos en la c o rte z a te rre s tre , lün cada e ta p a concreta del desarrollo de los fenóm enos geológicos se establecen leves de co nducta de los elem entos 011 los procesos d e formación de los m inerales en plena co n so n a n cia con las leyes d e |a quím ica, la cristaloquím ica y la q u ím ica física. En electo, si bien en el período m ag m ático te m p ra n o to d o s los elem entos quím icos (lo m ism o los p etrógenos q u e los m etalógenos) 711
se hallaban difundidos de modo más o menos uniforme en la masa total, ya en el período de la diferenciación y la cristalización del magma, sobre todo a grandes profundidades, se observa un cuadro muy distinto. Los elementos metalógenos (Pt, Cu, Fe, Au, Ag, Zn, Pb, Bi, etc.) manifiestan una tendencia acentuada de concentra ción, y al intervenir componentes volátiles del magma, a la separa ción espacial de los elementos petrógenos con la formación de yacimientos de menas (magmáticos, metasomáticos de contacto, hidrotermales). En cambio, los elementos petrógenos, al formarse las rocas eruptivas, guardan una distribución más o menos uniforme, enriqueciéndose algo en el proceso de diferenciación del magma. Unicamente los elementos con radios iónicos pequeños y muy grandes (en comparación con los elementos petrógenos comunes) pueden aglomerarse en cantidades sensibles en las formaciones pegmatíticas. En los procesos exógenos se registran fenómenos diametral mente opuestos. Estos procesos, al producirse a cuenta de la ener gía solar en un ambiente muy oxidante, ejercen un influjo negativo en todo lo que se ha formado en los procesos endógenos de la mineralogénesis y traen como consecuencia final la formación de poten tes estratos de rocas sedimentarias. En semejantes casos, lo más fundamental1de los elementos metalógenos se difunde en las rocas sedimentarias. Es cierto que en las fases iniciales, cerca de la super ficie de la litosfera se observan fenómenos de concentración de ciertos elementos metalógenos en las zonas de oxidación y de enri quecimiento secundario de yacimientos de sulfuros (Pb, Cu). Sin embargo, su importancia insignificante entre toda la masa de formaciones exógenas y su destino posterior (difusión sucesiva en la medida del desarrollo de los procesos de sedimentación) obligan a considerarlos como fenómenos esporádicos. E n cambio, los ele mentos petrógeno» (Na, K, Mg, Ca, Al, así como C, Cl, B, S, P, etc.) manifiestan en los procesos exógenos una inclinación p ro n u n c ia d a a la concentración y formación de muchos minerales útiles no metálicos (calizas, yesos, sedimentaciones de lagos salinos, bauxitas, fosforitas, hullas, petróleos, etc.). En los procesos de metamorfismo regional no se producen, de hecho, concentraciones considerables de elementos químicos. En lo fundamental no ocurre más que una tranformación de los pro ductos minerales surgidos en los procesos endógenos.
1 C onstituyen u n a excepción n a d a m á s q u e F e y M n, lo s c u a le s, d e b id o a sus propiedades, vienen a ocupar algo así com o u n a p o sic ió n in t e r m e d ia e n tre ios elem entos petrógenos y los m etalógenos.
R E L A C IO N D E LOS M IN E R A L E S M AS IM P O R T A N T E S CON A R R E G L O A LOS M E T A L E S (E L E M E N T O S ) P R IN C IP A L E S
L a re lació n q u e sigue se refiere a los g ru p o s d e c ie rto s m in e ra le s q u e c o n tie n e n c a n tid a d e s sensibles de uno u o tro m e ta l (o c o m p u e s to e x tr a íd o en el proceso de beneficio de las m enas, com o, p o r ejem p lo , el ác id o b ó rico o b te n id o d e los b o ra to s) de im p o rta n c ia in d u stria l. E n tr e d ic h o s m in e ra le s fig u ra n ta m b ié n cierto s co m p u esto s q u ím ico s d e se g u n d o o rd e n , sin im p o r ta n c ia p ro p ia , p ero q u e p u ed en se rv ir com o c o n c o m ita n te s d e los m in e ra le s p rin cip ales, d e fu e n te su p le m e n ta ria de m e ta l o c o m p u e sto en c u e stió n e n el proceso del tr a ta m ie n to tecnológico de las m en as. L os n o m b res de los m in erales prin cip ales, q u e sirv e n d e fu e n te d e o b te n ción d e m e ta l o com p u esto en cu estió n e s tá n e n n eg rilla. L o s n o m b res de los m in erales q u e tie n e n u n a u o tr a a p lic a c ió n e n la in d u s tria en el estad o n a tu r a l (y n o con fin es d e e x tra c c ió n d e los m e ta le s q u e co ntienen) v a n aco m p a ñ ad o s de u n asterisco*. D e n tro de c ad a gru p o , to d o s e sto s m in erales se d is trib u y e n c o n a rre g lo a la clasificación a d o p ta d a en el m a n u a l (co m en zan d o p o r los e le m e n to s n a tiv o s y te rm in a n d o con los silicatos). A lum inio * C rio lita — N a 3A lF 6 * C orindón — A120 3 * E sp in e la — M gA l20 4 H id rarg ilita - AJ[OH]3 B o eh m ita — A lO O H Difisporo - H A lO j * A lu m b res - K A ][S 04]2- 12 H 20 H a lo tr iq u ita — F e A l¿ S 0 4]4-2 2 H 20 A lu n ita - K A ljfS O Jj [O H ]e * T o p acio — A]j[S í Ó4] [F , O H ]2 * D isten o — A l2S i0 5 * A n d a lu c ita — A l2S i0 6 * S ¡lim an ita — A l2SiOs * D u m o rtie rita — AlsB S i,0 „ [O H ] * G ra n a te (de alúm inas) R 3Al^SiO^J^ C ordierita — A l, (Mg, Fe)¡[A lSi50,«] * Gr. P aly g o rsk ita — silicatos h id ra tad o s oom plejos de Mg v Al * P iro filita - A l2[Si4O10] [O H ], * M oscovita — KA1, [AlSia0 1#Y 0 H ], C loritoide — F oaA l, [ÁltSi2O 10] [O H ]( M argarita - C aA l, [A i,S i,O I0] [O H ], A m eaita (Mg, F e)4Al2[A ljSi,O lg] [O H ]
* C ao lin ita — A l4[Si4O i0I O H ] 8 * H a lo y s ita — A lJjSijO ,,,] [O H ]„-
•4 H sO B e id e lita — A l¿ S i4O 10] [O H ] ¡ - » H t O A lb ita -a n o r tita — N a [ A lS i30 8] — - C a [A l,S i20 8] O rto c lasa , m ic ro clin o — K [A lS i3Os] E sc a p o lita (N a, C a)4 [(Si, A1)40 8]S•[Cl, S 0 4, COj]
L e u c ita — K [ A lS i2O a] N e f e l i n a — N a [A lS iÓ 4] Z eo litas — a lu m o silic a to s h id r a ta d o s
A n tim o n io A n tim o n io n a tiv o — S b A le m o n tita — A sS b A n t i m o n i t a — S b 2S 3 U lm a n ita — N iS b S G u d m u n d ita — F e S b S T e tra e d rita — C u 3S b S 3 F a m a tin ita — C u 3S b S 4 B o u la n g e rita - P b 5S b 4S u O tra s s u lfo a n tim o n ita s K e rm e s ita — S b 2S t O S e n a rm o n tita — S b 2Os V a le n ti n it a — S b aOs C e rv a n tita - S b ,0 4? E a tib ic o n ita — S b sO , [O H ]
713
Bchneeb^niptA — <rnbíta — SbSbO, Ertibi'jLanuiliia - SbTa04 *Aménleo Anérii nativo — A» Al^ftj'sntita — A«Sb R»J*l*ar - A*8 Oropimtrnl*' - AjíjH, Ixtlirurlta — FíjAhj MWpf'juftl — FeA*K Twiruuitíu»* — Ou^AkB,
¡■áuuKÍijí’ — Cu,A*S4 AíwjíioIíUi — A*,0, OUo'Mit* - A*,0, Kíinpl<«íui — Fe, [Ax0.]-í
BaCO,
*
linrils/onlcitM - I M 'tt [0 0 ,], B aritina — liuS Ot Híiiliihutn. K [A iN i,0 ,] -
Ha (AI,Hi.O,J •(Jtikiun/t -
fin [AJjHijO,]
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HniuiMliiíi — !in() (/VÍKolii-rilo - B«A1.04 Hwi«lnnhorKÍUi — NnUn.KbO, IWilnuiLa — NaHnI’0 , Ht'nliiriu - B«CaP0.[F, OH] Hiniil>i«rtíiiii - lio ,110, [OH] Pxiiaquita — Hn.SiO. F,uitliiHit - ^(A l^SijO .fO lt]. Kii.li.limiU - NuIKSi A [OH] IO|i¿il¡
Karpinskiita (Na, K ), (Be, Zn, AljSiíO,, [OH], Bismuto Bismuto nativo — Bi Telurobismutita - B i,T e, Tetradimita — Bi,Te.S Bkmnfita — BijS3 Guarmjuatita - Bu(Se, S)3 Galena (bismutfferaj — PbS MatUditA — AcBiSj Emplee lita — CuBiSj Vittichenita - Cu,BiSj Klaproihita — G’iisB í4S, Alaakalta - (Aj{, Ou),PbB¡4S,,V Benjaminim - (Cu, Ag) PbBi*S4 Hamrnariui - CusPbjBi4S»? Bow?(:rito — Pb,Bi,S? Ooongarrita — Pb4BijS7 Lillianita - Pb3BijSs Oosalila — PbjBi.S. (íaic.nobiflmutita — PbBi.Sj Pavonita - AgBijSj Sehimierita — A ^ P bB ijS, Aikinita — CuPbBiS3 Lindfiiroemita — CuPbBi3Srt G laditA - CuPbBijS» R<-7.banyita — Cu.PbaB iI0Si9 Bwmita - Bi.Oj fiillenita — B i,0 3 Rimsolita - (Bi,, VV)03 Dobrefta - BiOCl Bwmutita - B i,C 03 [0 H ]4 Puclifrita — BiVOt Roonveltita — B iA s0 4 At*l<*»tita - B iJ A s0 4] [ 0 H ] 20 2 Kulitína — B i4 [S i0 4l3 •Boro KnHolIna - B [O H |:, Kn*iofry«vitu — AIBO, Aitrharlta — MkIÍBO, l,uinanilu - O a ,I V } ir r,'*J>> Pandm nlla - Ca1B,0O|«, 7H iu Datullta - CaBSiO, [OH]
0
* E n la fiwión de mana* de oobre ee fuente do ♦arsénico gaseoso».
714
D an b u rita - C a B ,[S iO t ], A x in ita C a,(M n. F e)A l}B S i,0 15 [O H ] * T u rm alin a (X a , Ca) (M i. [B ,A J,S¡t (O, O H )» ) F lu ob orita [O H ], W&rwiciiuta ( M S .F i) , Ti [B O ,). Serene! ibit a — (Ca. M e)IA I,B $ i,O u rOH] C a h io b o rita H a n v lsita — H,¡(Bn. CX Mu) $ ¡ 0 , 8 , 0 , , Ri-diineírtTÍta - N'iijBjSijO,,
O r. w n |v l i t « Or. /.«olita^ (vio calcio) A l),
Cadmio G rcenockitu - QIS H ow leíta — CdS Kslalerltu (con tiene CJ) M onteponita - 0<10 O ravita - CdCO,
ZnS
Cálelo F lu o rita - C a F , Gr. porowflkita -
O slo Rodioita — KXaI.i4AI4IV',HwOrt
Vimihit'vitM — lV ( lV ,U ) .\|,[ 5 < »
¡suimorfa en o tn m dilioatiw* innnpU'jlt>j(iB ilol
^ru|H)
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Hiitimrxkitu,
(Jr. p iro rlo ro —
(N a, (Ja), (Nb, T i ) ,0 ,l F , O lí] C.ulcilik - CaCO, A ra j'o n ita - C aC O , D olom ita - CaM# (í.'O,), A nhidrita — CiuSO, Yeso - C aS O ,-‘2 11,0 B elovita, araguato Ca,(Ca, Mk ) (A h0 4),-2 U ,O Sclieelita - CaWO. •Powellita — CaMoO, A p atito C a .tP O .I J F . C’IJ C oleinanita — C a ,U ,0 ,.. 6 1 1 ,0 In v o lta - C a ,B « 0 .,.i : m ,0 fíidrobornoitn C aM itB .O ,,-0 1 1 ,0 Inderlxiritn - <\ i Mk B»0 , , - I U I ,() I«urnit
4'olmlta L in u xita — Co-S B o r iilia n iita ( ih^ Sii’iionitn - (Cu, N i)jS , C urm litu — ( u( '<>,S4 C attii'rita — ( 'i iS , T roifln litn — Ooính, Culmltoplrltu — (l-V, O n )S , Cobultltn — ü ii A nS Ulituonilol 'o, IAm, , N lniiiieritii ■ 11(*<»«>,
AnIhiIimiu m ((?.». Ni)(» Mu(>. «M,«> l'!«ri'rtn'iil«il!llii , MitiltnHla <Íi*H04’ 7 I I ,( ) Kritrina < | AmO. L. MI 1 .0 ForlixHiln (N I, ('o )IIA h O ( t!«lir« C«l»r« n n llvo <)|| D oiih.¡m il tu (?ii,A * Cali-orltn - ( !i|M Calroplrlln (JuKnK, Morulla O u.F iiN ,
7lrt
Cortlina - CuS Cub&nita - CuFe,S, Carrolita — CuCo^S, Tennantita - Cu,AaS, Tetraedrita - Cu¿SbS, Enareita - Cu3AsS4 Famatinita - CujSbS, Sulvanita - Cu3VS4 Calcostibita - CuSbS. Emplectita - OuBiS, Klaprothita - Cu„Bi.S, Vif.tichinita - Cu3B¡S3 S^ligmannita - CuPbÁsS3 Bumonita — CuPbSbSj ^ Aikinita — CuPbBiSj Atacannita - CuCl,-3Cu[0H]j v 'Cuprita - CujO Tenorita — CuO -v# Dolafosita — CuFeO. <-* Malaquita - Cu, [C03] [OH], Azurita - Cu3[C0a], [OH], Roeasita - (Cu, fin), [C03] [OH], Pisanita - (Fe, Cu)S04-7H20 Boothita — CuSO, •7H,0 1 Calcantita - CuS04-5H,0 Dolerofanita - Cu,[S04]0 Brochantita - Cu4[SO(] [0H]C Langita - Cu, [S04] [OH]n•H,0 Vemadskyta — Cu4[S04 Ja[0H],'4H20 Cianotriquita Cu4 Al, [S04 ][0H],¡,-2H,0 Liiidgrenita - Cu3[MoO.], [OHJ. Libetenita - Cu,[P0 4 ][0H ] Olivenita — Cu, [AsOJ [OH] Volbortita - CuCa[V04 ][0H] Cuprodecloisita — (Cu, Zn) Pb [V04] [OH] Dihidrita - Cu, [P04], [OH], Erinita - Cu6 [As04], [0H ]4 Turanita - Cuj[V04 ]2[0H ]4 Pseiidomaiaquita Cu3[P0 4 ][0H ]3 Clinoclaeita - Cu3[Ab04] [0H ]3 Uzbekita - Cu, [V0 4 ],-3H ,0 * Turquesa — CuAl„ [P0 4 ]4[OHJj- 5H,0 Caleosideríta CuFe„ [P0 4 ]4[OH]8-4HjO Tagüita - Cu, [P04] [0H ]-H ,0 Elita - Cu5[P0 4 ].[0H ] 4H20 Tirolita CttjCa, [AsOJ, [OH]1 0■10H,0 CalcofiJita - Cu4[As04] [0H]<•9H,0 Bandilita - Cu [BO,] C1-2H,0 Aschirita (dioptaea) CUe[S¡tOu]- 6HtO Crisocola - CuSi03-nH¡0
716
Cromo Espineles cromíferas (Mg, Fe) (Cr, Al, Fe)t0 4 Estictita — Mg6 Cr. [OH],fl [C03]-4H ,0 Crocoíta — PbCr04 Fenícocroíta - Pb3[Cr04]20 Vauquelinita (laxmanita) Pb¡¡Cu [Cr04] [P 04] Uvarovita - CajCr, [Si0 4]3 Kemmererita (Mg, Fe )5(Al, Cr) [AIS3O10] [OH]s Kochubeíta - clinocloro cromífero Wolchonskoíta — (Cr, Fe, A])4[Si4OI0][OH] 8.2H„O Estaño Estannopalladinita — Pd 3Sn» Herzenbergita — SnS TeaUita - SnS-PbS Estannita - Cu2FeSnS4 Colusita - Cu3(As, Sn, V)S4 Canfieldita — AgfiSnS6 Franqueíta - Pb 5Sn3Sb2Su Cilindrita - Pb3Sn4 Sb2S 1 4 Casiterita - SnO, Torolita - SnTa20 7 f Arandisita - Sn5[Si0 4]3[OH]8 Stokesita - CaSn[Si30 9 ]-2H ,0 Nordenskioldina — CaSn[B0 3]2 Hulsita — 12(Mg, F e)0-2F e 20 3•Sn0 2•3B20 3•2H20 ? Estroncio Estroncianita - SrC03 Ambatoarinita Sr{Ce, La . . . )„ [COJO Ankylita — Sr,(Ce, L a ... )4[C0 3]7[OH ]43H20 Celestina - SrS0 4 Estroncioapatito — (Ca, Sr)6[P 0 4 ]3[F, OH] Goyacita — SrAl3[P 0 4 ][H P 0 4 ][O H ]6 Svanbergita — SrAl3[P 0 4 ][S 0 4 ][0H ]„ Lamprofilita — Na.SrFeTi, [Si0 4 ],F? Brewsterita — (Sr, Ba, Ca)[AlSi30 8 ]j-5H 20 Galio
Hallita - CuGaS¡¡ Hermanita — Cu3GeS4?
G e rm a n io H e r m a n ita - C u3GeS4? A rg iro d ita - Ag8GeS6 C a n fie ld ita — A ge (Sn, Ge)Se H ierro P ír r o ti ta — Fe^^S* P ir it a — F eS i M a rc a sita — F eS . L o llin g ita - FeA s¡ / M isp iquel FeA sS2 H e m a tita — F e „ 0 3 M a g h e m ita — F e 20 3 E s m ith ita — F e 3S4 I lm e n ita — F e T i0 3 M ag n etita - F e F e 20 4 M ag n o m ag n etita - (Fe, Mg) F e 20 4 G oetliita — H F e 0 2 L im o n ita — H F e O ¡-a ? L e p id o c ro c ita — F eO O H S iderita — F e C 0 3 M e la n te rita — F e S 0 4-7 H 20 F ib ro fe rrita — F e S 0 4 [O H ]-4,5 I I : 0 C o q iiim b ita — Feo [S 0 4]3-9 H 20 * J a r o s ita - K F e 3[S 0 4]2 [OH]* R o e m e rita — F e F e 2 [S 0 4]4-14H .O G ra fto n ita — (Fe, M n)3 [ P 0 4]2 V iv ia n ita -»■ F e 3 [ P 0 4]2-8 H 20 E sc o ro d ita 2 — F e A s 0 4-2 H 20 E s tre n g ita — F e P 0 4-2 H 20 F o sfo sid erita — F e P 0 4-2 H 20 F a y a lita — F e 2S i0 4 i* A lm an d in a — F e 3A l2 [S i0 4]3 'A n d rá d ita — C a3Fe» [S i0 4]3 H ip e rste n o — (Mg, Fe)„ [Si2O0] H e d e n b e rg ita — C aF e [Si2Or,] E g irin a — N a F e [S i2Oe] G ru n e rita — F e , [Si4On ]2 [O H ]2 L ep id o m elan a — K F e ,[ S is(Al, F e)O 10][O H ]2 G la u c o n ita hidrosilioato C hnnioisitn — F e . AI [Al,Si3O10] [O H ]«-nH sO T u rin g ita - F o3-5 (Al, F e) ll# ’ SL.5A l,,5O 10][ O H ]0.n H 2O F e rrih u lo v s ita — (Po, AÍ)4 [Si4OJ0] [ 0 H ] ,'4 H 20 N o n tro n ita — (F e, A l). [Si4O10] [ 0 I i ] 2-n H 20
Itrio y tie rr a s ra ra s ( g r u p o d e l o e r io ) C e r i a n i t a - CeO, F luocerito — (La, C e .. .) F , Itro c e rita — (Ca, Y , Ce) F ._ j Itro flu o rita — (Ca, Y )F ._ 3 Itro c a lc ita — (Ca, Y )F ._ S K nopita — (Ca, Ce) (Ti, F e )0 3 D isan alita — (Ca, Ce, N a) (Ti, F e , N b )O a L o p a rita — (Na, Ce, C a . . . ) (N b. T i)O s Pirocloro — (N n, Ca, Ce. . . ).N b ; OeF F erg ü so n ita — (Y , E r, C e .. . ) (N b, T u, T i) 0 4 F o rm a n ita — (Y , E r, C a . . .) (T a, N b ) 0 , F e rsm ita — (Ca, Ce) (N b, T i, F e , A l), (O, O H , F ) b E u x e n ita — (Y , Ce, C a . . . ) (N b, T a , T i).O fi P o licrasa — (Y , Ce, C a. . . ) (Ti, N b , T a ) t O e E sc h in ita — (Ce, Ca, T h) (Ti, N b )20 , P rio rita — (Y , E r, Ca, T h) (Ti, N b )sO,. C h lo p in ita — (Y , U , T h ) (N b, T i, F e )jO (i? S am arskita. — (Y , E r. . , ) 4 (N b, T a)„O aI I (,ro tan ! a lita — (Fe, Y, U . . .) 4 (T a, N b )„ 0 21V B a stn a e s ita — (Ce, L a . . .) [Co3]F S in q u isita — Ca(Co, L a . . .) [C o3] 3F P arisitu — Ca(Ce, L a . . . )4 [C O :,]3F 2 C o rd ilita — B a(C e, L a . . . )2 [ C 0 3]3F A m b a to a rin ita — S r (Ce, L a . . . ) 2 [C 0 3]30 A n k y lita — S r3 (Ce, L a . . . ) 4 [C 0 3]7 [ 0 H ] 4. • 3 l í 20 L a n ta n ita — (L a, P r, C e. . . )s [ C 0 3]3-8 H 20 Tengerifca — Y 3C a [COa]4 [O H ],-:iH ..O M o n a c i t a — (C a, L a . . . j P 0 4 X e n o tiin o — Y P 04 A b iik iu n a lila — (Y , C a, T h ) 10 [ P 0 4, S i 0 4, A 104]„
[F, O]
1 Se usa com o m a te ria p rim a p a ra la p ro d u c c ió n d e ácid o su lfú rio o .
* F u e n te d e arsénico.
717
Nritolna (IV. Ca, K«)j[SiO,, P 0,]a (F, OH] Fkm>ncita - CcAls trO.].[OH]„ CUvmhita - (Ce, Ca) P 0 4‘2H:0? WVinsvhenkita - (Y, Er)P0 4-2H .0 Hajratalita (variedad de circón que contiene TK) Itrontnnita (Ca. Y, Ce)Ti[Si04]0 Tomebohmita (Ce, L a .. .) 3[SiOt]2[OH] I>mn£¡ta — Ca (Ce, Y, La)4[R¡04 ] 3[0H, F], Rinkolita (Ca, Na, Ce), Ti[Si0 4 ]4[F, OH],? Talenita - Y.Si.O, Thortveilita — (Se, Y).Si.O; Itrialita - (Y, Th),Sij0 7 Cerita - (Ce, Y, P r .. . ),Si20 7‘H 20 Rowlandita (Y, Ce, La)4Fe[Si,0,].F, Cenosita Ca. (Ce, Y)2S¡4 0„[C0,] H ,0 Ortita (Ca, Ce), (Al, Fe)3Si30 1 2[0, OH Xagatelita (Ca, Ce), (Al, Fe), (Si, P)30 ]2 ' [O, OH] Magnesioortita (Ca, Ce),Mg,AlSi30 1 0 [O, F, OH]3 Litio Criolitionita — 3NaF •3LiF •2A1F3 Trifilita - Li(Fe, Mn)P04 Litiofílila - Li(Mn, Fe)P0 4 Ambligonita - LiAlP04F Frernont ita (Na, Li)AlP04[OH, F] Sicklerita — Li^, (Mn, Fe)P0 4 Espodumena - LiAl [Si,Og] Lepldolita KliliiAllil[6¡4 OI0 ][F, OH], Zinnwaldila KLiFeAl [SiaAlO10] [Fe, OH], Cookeíta - LiAI5[Si3A10,„][0H]8 Petalita - (Li, Na) AlSitO,, Eucriptíta — LiAlSiO, ¡Magnesio Celaíta - MgF. Carnalita - KClMgCl,-6H,0 Bischofita - MgCl,-6H20 Tachhidrita 2MgCl,-CaCl2- 12H,0 Periclaaa - MgO Geikivlitu — MgTiOj O r. espinela — MgAl,04 718
Magnesioferrita - MgFe20 . Brucita - Mg[OH]s Hidrotulcita MggAl. [OfII0] [C03]- 4PT Piroaurita — Mgr,Fe2[OH]10[CO]3.4Tl Magnesita - M g003 Dolomita - MgCa [CO.-,], Anquerita - (Mg, FejCa [C 0:l], Artinita — Mgt [C03][0 H ].-3 H s0 Hidromagnesita — Mg5[C03]4[0H ]2-4H20 Epsomita — MgS04-7H ,0 Hexahidrita - MgS04-6H 20 Kieserita — MgS04-H20 Vagnerita - Mg2PO.,F Bobierita - Mg3 [P 0 4]..' SH ,0 Hornesita - Mg3[AsCJj.,-8H20 Aseharita - MgHB03 Cotoíta — Mg3[B 0 3], Boracita — 5MgO-MgCl,-7B20 3 Fluobarita — Mg3[B 0 3][F , ÓH]3 Ludwigita - (Mg, Fe),Fe [ROJO, Pinnoíta - Mg [B 0 2]2-3HsO Sulfoborita 4MgHB03•2MgS04■7H20 Forsterita - Mg2S i04 Olivino - (Mg, Fe), S i0 4 Norbergita — Mg3[Si04] [OH, F]2 Condrodita — Mgs [Si04]2 [OH, F], Humita — Mg, [SiÓ4]3 [OH, F]2 Clinohumita — Mg»[Si04]4[0H , F]2 Piropo - Mg3 Al2 [Si04]3 Enstatita — MgSiÓ3 Antofilita — (Mg, Fe), [Si4On]¡¡ [OH]._, Kupferita — Mg, [Si4On]2[OH], Cummingtonita — (Mg, Fe), [Si4Oj,]j [OH]2 Tremolita — Ca2Mg5.[Si4Ou]2 [OH]2 Actinolita — Ca, (Mg, Fe)5[Si4On]2[OH]2 Sepiolita — Mg3[Si4On] H.O-nHzO Palygorskita (silicatos hidratados complejos de Mg v Al) Talco - Mg, [Si.O.j [OH], Flogopita - KMg3 [AlSi3O,0] [F, OH], Biotita — K(Mg, Fe)3[AlSi3O10][F, OH], Pennina — (Mg, Fe)sAl [AlSi3O10] [OH]„ Clinocloro — (Mg, Fe)4,6A1j>!S[Al12s•Si, ,6O,0] [OH]8 _ . Vermíoulita (Mg, Fe)3[(Si, Al)4O10] [OH],.4H,0
S e rp e n tin a - M gs [Si4O10][O H ]8 C e ro lita M g J S i^ H O H J ^ R .O S a p o n ita - M g3[Si4O,0][O H ].-riH ,O
Powellita - CaMoO, ChiJlagita - Pb(Mo, W )0 4 W ulfenita - PbMoO, Ferrimolibdita — F e. [MoOt]¡- 7H .O
íM anganeso A la b a n d in a — MnS I i a u e r i t a — MnS» M an g a n o sita - ÁínO H a u sn ia n ita - M n30 4 Jacobsifca — M nF e.O , B ra u n ita - M n 20 3" B ix b y íta — (Mn, F e )20 3 P iro lu sita — M nÓ 2 P iro c ro íta — M n [O H ]. M an g an ita — M n - - M n - • • - 0 2 [O H ], V ern ad ita — M n 0 2-n H 20 Psilom elano - m Ú In O -~ iIn O „-n H ..O R o n ia n e c h ita — B aM nM nsO„¡ [O H ]4 R a n c ie rita — m (M n, C a )0 -M n 0 .-J iH 20 C rip to m e la n a — K oO -M nO - i 5 M n 0 2-n H 20 C o ro n a d ita — P bM nM n„Ó 14 H o la n d ita — B aM nM n(;0 , 4 C re d n e rita — C uM n20 4 R odocrosita — M nCÓ3 M an ganocalcita — (Mn, Ca)Cos M a lla rd ita — M n S 0 4-7 H 20 S z m ik ita — Mn S 0 4-H 20 H u b n e rita — M n W 0 4 P u r p u r ita — (Mn, F e ) P 0 4 L a u e íta — M n F e2P Ó 4 [O H ]2-8 H t O N a tro f ilita — N a M n P 0 4 L itio filita — Li(M n, F e ) P 0 4 M a n g a n a p a tito — (Ca, M n)s [ P 0 4]3[F , O H ] A rse n o c la sita — M n¡ [A s 0 4] 2-[0 H ]4 A la o tita — M n, [A s0 4]2 [ 0 H ] 8 S te w a rtita — M n3 [ P 0 4].- 4 H 20 R e d d in g ita — (M n, F e )3 [ P 0 4)2-3 H 20 S iie se x ita — M n H B 0 3 T e fro ita — M n2S i0 4 E s p e s a r tin a — M n3A l. [S i0 4]:, * R o d o n ita — M n S i0 3 B u s ta m ita — (Mn, C a )S i0 3 P iroxm angifca — (Mn, F e )S i0 3 P ie m o n tiia — C af(Al, M n, F u )3S i30 ls [O H ] C u p le ts k ita (K ,N a ) s (M n,Fe)., T iS i40 14 M olibdeno M olibdonittt - M oS 2 U s e m a n ita — M o30 8-n H .O ?
M ercurio Mercurio n ativo — H g Cinabrio - HgS Mefauinabarita — HgS Tiem annita — HgSe Coloradoíta — Hi;To L ivingstonita — H gSb4S. M ontroidita — HgO Calomel — HgCI E gleslon ita — ¡IHgCi-HgOí Terlingnaíta — IlgC l-H gO Niobio
y
tán talo
Ilm e n o ru tilo — (Ti, N b , F e )O s M osita — F e(N b , T n )20„ T a p io lita — F e(T n , N b )20 B Coloinbita - (Fe, M n )N b20,¡ T a n ta lita - (Fe, M nJTajO,, L o p arita — (N a, Ce, Ca) (N b , T i)O a Pirooloro — (N a, C a . . . ) « (N b, T i . . . ) 20« [F , O H ]
Microlita — (N a, C a. . .)„ (Ta, T i . . . ) sO„ [F , O H ] E stib io co lo n ib ita — S b N b 0 4 E e tib io ta n ta lita — S b T aO , T o ro lita — S n T a 20 , O tros m in erales del g ru p o do la ferg ü so n ita — e u x e n ita - sa m a rsk ita (véase itrio) Níquel M ulonita — N iT o2 D in e rita — Ni., As M a u c h irita — Ni.,As.. H islo v u d ita - N i3S 2 ]> n tla n d lta - (F e, Ñ i)9í!B M illorita — N iS l'o lid h u lta - NijS., V iolarita - F o N i2S , V acclta - N íS 2 H ruvoíta - (N i, F e)S , N iquelita - N i As B re ith a u p tita - N iSb C loantltu — N iA s3_ 2 R aninielsbt'reH ii - TJiAs. G ersdorflta - N í AhS U lm a n ita — N iSbS
719
RoiuM>nit« — NiO Twvorita - NiFe,Ot Zar»tita - NijíOHl.CO^H.O Morenoeita — NiS0 4-7H,0 Roetvrorsita - XiS0 4-6Hs0 Forbi-sita - (Ni, Co)HAs04'4H ,0 Aimabergita - Nij[As04 ]j-8H,0 ('rtbri'rita (Xi, Me) [As04 ],-8Hj0 Scliuchardita (Xi, Fe, Al), [(Si, A1)4 Oi#] [OHJ8 Connaríta (Xi, Fe), [(Si, Fe)(O,0] [OH], Rcvdiiiskita (Xi, Mg), [Si4 0 IB] [OH], Gam ien ta Xi1[Si,0 1 J [0 H ]<.4Ht0 Oro Oro nativo - Au Electro m (Au, Ag) Aurostibita - AuSb2 Petzita - (Ag, Au).Te Calaverita - AuTe. Crennerita - AuTej Silvanita - AuAgTe4 Nagyagita - PbsAu(Te, Sb)4 S5_g? Plata Plata nativa - Ag Amalgama de plata - Hg3Ag2 Discrasita - Ag,Sb Argentita - Ag,S Estromeyerita - Cu2S-Ag2S Jalpaíta - 3AgsS-CujS Aguilarita - Agt(Se, S) Naumunnita - AgjSe Stembergita - AgFe2Sa Heasita — Ag.Te Petzita - (Ag", Au)jTe Polibasita - (Ag, Cu)1 6Sb2Su Pearceíta - (Ag, Cu)1 6A82S„ Poharginta - Agj,Sb,S1 6 Estefanita - Ag5SbS4 Pirarririta - Ag,SbS3 Pronstita - Ag,AsSa Piros tilpnita - Ag,SbS3 Miargirita - AgSbSs Esmitita — AgAsS2 Trechmannita - AgAsSj.. Argirodita — Ag8 GeSn Canfieldita — Ag„SnSe Matildita — AgBiS2 Schirm erita - Ag4 PbBi4 S„ Alaeka/ta — (Ag, Cu)2PbBi4 S8r Querargirita - AgCl Em bolita - Ag(CI, Br) fítornmta. - AgBr 720
Yodobromita - Ag(Cl, Br, J) Meyersita - 4AgJ-CuJ Yodirita - AgJ Argentojarosita AgFe3[S0 4 ]4[OH]„ Platinoides Platino - Pt Polixeno - (Pt, Fe) Ferroplatino - PfcFe Cuproplatino - (Pt, Fe, Cu) Platino niquelífero (Pt, Fe, Ni, Cu) Platino pnkidífero - (Pt, Pd) Paladio — Pd Alopaladio — Pd Potarita - (Pd, Hg) Porpezita (Au, Pd) Estibiopaladinita — Pd3Sb Estannopaladinita — Pd3Snj Iridio platinífero — (Ir, Pt) Osmiridio — (Ir, Os) * Nevianskita — (Ir, Os) Sysertskita - (Os, Ir) Cooperita — PtS Braggita - (Pt, Pd, Ni)S Esperrilita - PtAs2 Laurita - RuS2 Paladita - PdO Plomo Galena - PbS Altaíta - PbTe Claustalita — PbSe Sartorita - PbAs2S4 Baumhauerita - Pb 4 AsGS13'^ Dufrenoisita - Pb 2As2S5 Jordanita - PbuAs7S 2 4 Graytonita - Pb9 As4 S]5 Zinkenita - PbSb2S4 Plagionita - Pb5Sb8 S1 7 Semseyita - Pb0 SbeS2 1 Boulangerita - PbSb4 Sn Jarnesonita - Pb4FeSbfiS1 4 Meneghinita — Pb 13Sb7S23 Galenobisinutita - PbBi2S4 Platinita - PbBi(Se, S)3 Wittita - Pb 5Bi?SM? Cosalita — Pb 2Bi2S6 Lillíanita — Pb3Bi2Sn Goongarrita — Pb 4 Bi2S7 Beegerita - PbnBi2S9 Cotunnita — PbCl2 Mendipita — PbCl2-PbO Penfieldita - 3PbCl2Pb [OH]2 Massicota — PbO Minio — Pb 30 4
P lu m b o fe rr ita - P b F e ,0 , Q u e n se lita — I ’b jM n jO j-H .O C erusita — P b C 0 3 I-íid ro c e ru sita — P b ,,[ C 0 3]2- [ 0 H ] 2 F osgonif a — P b 2 [C 0 3]C'i2 L e a d h illila — P l,, [ C 0 3]2[8 0 .,] -[0 H ]2 A n g le sita — Pb.SC), K e r s le n ila — PbSeO., C ro c o íta — P b C r 0 4 W n lfe riita — P b M o 0 4 C b illa g ita - P b (M o , VV)0. S to lz ita - P b W 0 4 P ir o m o r f ita - P b f>[PO.,]3CI M im e te s ita — P b 5ÍA s0 4]3CI V a n a d in ita — P b , [V 0 4]3C'l D ecloisita, - P b (Z n , Cu) [V 0 4] [O H ] C o rq u ita - P b P e 3 [ P 0 4] [S 0 4] [0 H ]„ B e u d a n ti ta — P b F e 3 [ A s 0 4] [ S 0 4] [0 H ]„ L a r s e n ita - P b Z n S i0 4 B a r is ilita - P b 3S i2Ó. A la m o s ita - P b S iÓ ./ C e n tr o lita - P b 3M n4Si30 13 M e la n o te k ita — P b 3F e 4Si3O u P otasio S ilv ita - K O I . C a rn a lita - M gC]2-K C l-6 H ,0 N itra to de p otasio — K N 0 3 K a lio in ita — K H C 0 3 T a y lo r ita - (K , N H 4)2S 0 4 L a n g b e in ita — K 2M g2fS 0 4]3 S c h o e n ita (n u c ro m e rita ) — K 2M g [ S 0 4] 2-6 H „ 0 L e o n ita - K „ M g [S 0 4]„-4H .,0 P o lih a lita - K „ M g C a ,[S 0 4]4 2H ..0 K a in ita - K M g fS O J C I-3H ..0 ' A lu n ita - K A I3 [SO.,]. [O H ]fl A lu m b r e p o tá sic o — KA1 [SO.,]2 12 H 20 K a lib o r it a — K M g»B n 0 19-7 H 20 M ic a (m o sc o v ita , fio g o p ita , b io tita ) G iaucom ífca(hidro3¡Iicato con p o tasio ) A p o filita — KCa., [Si4O10]F - 8 H 2O F e ld e s p a to s (o rto cla sa, m icroclino) H ia lo f a n a L eu c ita — KfAlSijO,.) P b ilip c ita — ^ (K 2, Ca) [AJ2Si40 12]-4,oI-I20 IT a rm o to m o ^ , ^r r ^ (K ,, B a ) [AI2Si50 l4]-5 H 20 •■Sclouio N a u m a n n it a — A g.Se A g u ila r ita — A g ^ o e, k)
B e rz e lia n ita — C u .S e E u c a ir ita — C u .S e -A g .S e G a le n a (selen /feru ) — P b (S , Se) C la u sta lita — P b S e T ie m a n ita — H g S e K lo c k m a n n ita — C uS e F e rro se lita — F e S e 2 K e rs te n ita — P b S e 0 4 C iilcom onilu — C u [S e 0 3]- 2 H ..0 Sodio Sal g em a — X aCI V ilia u m ita — N a F C rio lita — N a 3A lF r, L o p a rita — (N a, Ce, C a) (XI>, T i ) 0 3 G r. piro elo ro N itrato (le sodio - X n N 0 3 C arbonato sódico — N a .C '0 3- 1 0 1 1 ,0 T ro n a - N a H [C 0 3].,- 2 H .O T enardita - N a „ S d 4 M irabilita - X a ',S 0 4- 10H ,O G lau b e rita - N a X 'a [ S 0 4]j N a t r o f iü t a —
N a M n P O ,
B erilo n ita — N a B e P 0 4 B ó rax - N a 2B 40 ; -1 0 H 2O B o ro n a tro c a lc ita — N aC aB 50 9• 8 H .0 E lp id ita - N a .Z rS i0O 12 [ 0 H ] G E u d ia lita — N a 4C a:ZrSi(1O l; fCl, OH].,? C a tap leíta — N a 2/^rSi3Oa-2H..O J a d e íta — N aA lSúO ,; E g irin a — N aFeSi.O ,, A rfvedsonita- — N a 3(Fo, M gí, (Fe, A l)[S i40 1I] . [ 0 H ] ! G laucofana — N a s(Mg, F e )3A l: [Si4O n ]2 [ 0 H ] : R ie b e e k ita — N a 2F e 3F e j[ S i40 „ ] 2[ 0 . O H ]. A lb ita y plagioclasas acid a s Gr. escap o lita A nalcim a — NnfAlSi20 l;] - H 20 N efelin a — N aA lSiO , S o d alita - Na» [A1SÍ04],,C1.. N o sean a — NaJAlSiO.,],; [SÓ ,] H a u y n a - Na,.Ca [A 18i04]„ [S 0 ]4 L a z u rita — N a„[A lSi04]r, [S 0 4]? C a n c rin ita — N a 0Ca[AlSiO4]n [C 0 3, SO ,] N a lro lita — N a 2[ A12S i30 10] • 211 aO D esm ina — (N a,, Cu) (A l2Si,;O„;]-C H .0 Talio V rb a íta - TI(As, Sb)sS5 L o ra n d ila — TIA kS.
7 i?1 '3024
Ih u h 'h m so iiiiíi — (Cu. A s, T1).S I’b S ^ A S jS j Mar< a>il;i (tnlífera) — F e S .
r
T án talo
(Véase niobio) •Teluro Teluro nativo — Te Teluro selenífero - (Te, Se) Telurobismutita — Bi,Te3 Tetradimita - BiTe¡S Hessita - Ag2Te Petzita - (Ag, Au)jTe Altaíta — PbTe Coloru
Thorita - TbSiO, Verritorita - (Th, I''e)SiO, Itrialita - (Y, Th)2Si.,0 7 Además, el torio se registra como mezcla isomorfa en los óxidos complejos (titano - tántalo niobatos) de los grupos ile la perowskita, pirocloro, fcrgüsonita - euxenita - samarskit.a. Uranio
Draninita - UO, Brogerita - (U, T h)0, Ianthinita — 2 U 0 2-7H ,0 Clarkeíta — U 0 3-nH20 Becquei'elita — 2 U 0 3- 3H ,0? (Escupita) Sehoepita — 4 U 0 3-9H 20 Fourmarierita — P b 0 -4 U 0 3-5 H ,0 Curieíta — 2PbO ■5U 0 3•4H sO Uranosferita — B i,0 3-2 U 0 3-3H 20 Vandenbrandeíta — C u 0 -U 0 3-2H ,0? Kutherfordina — [ U 0 ,] C 0 3 Sharpita — [U 02];,[C 0 3L [ 0 H ] 2-7H 20 Voglita — Tierras raras Ca4Cu [Ü 0 2] [C 03]4- 6H..0 (Véase itrio) Uranotalita — Ca2[UO,] [C 03]3.1 0 H ,0 Titanio Schroeckingerita — NaCa, [U O .] [C 0 3]3 [S 0 4] -[OH] limonita - FeTi03 •9H¿0 Giiikielita - MgTiÓ3 Zipeíta — Pirofunita - MnTiO, [U 0 2]2[S 0 4] [O H ], - 3 - 5 H ,0 Rutilo Ti02 U ranopilita — Brooquita - TiO, [ U O .U S O a e O H V ^ H P Anatasa - T i02 Johannita — PcroHskita - CaTiOj C u[U 02]2[S 0 4] 2 [ 0 H ] 2-6 H 20 Minerales ti tañíferos del grupo de la perowskita, del pirocloro, de la Trogerita [U 0 2]3 [A s0 4]2- 12H 20 fergüeonita. la euxenita - samarsTorhcrnita kila - Bchorlomita — C u[U 02]2 [ P 0 4V 12H 20 Cas.(Al, Fe, Ti), [(Si, T i)04] , Zeunerita - C u [U 0 2].¿[A 8 0 4]2- l 2 H 2 Esteno - CaTiSi06 U ra n o sp ath ita — Murmemita C a[U 02] ,[ P 0 4y 12H oO NaTij [S¡04]j [0H ]-H 20 í M etatorbftrnita - Feremanita C u[U 0 , ] 2[ P 0 4] ,- 8 H 20 (Ca, Na), (Ti, Nb) [SiO j [OH, P],T M etazeunerita Benitoíta - BaTiSi30 9 Cu[ U 0 2]2[A b0 4] 2*8H 20 Ramsayita - Na,TitSi,0„ a-uranospinit.a — Vinogradovita C a[U 0 ,]2[A s 0 4] 2- 8 H 20 Na4Ti4A)Si<¡0,4•:iHjO j9-uranospinita — C a[U 0 ,]2[A s 0 4]2- 8 H 20 Torio F ritzq u eíW M n [U 0 2] 2[ P 0 4, V 0 4],-8 H ,,0 T h o rian ita - T h 0 2 Monaflla (contiene torio) B aasetita F e[U 0 2] ,[ P 0 4] 2• 8 H 20 (Ce, La, Th) [ P 0 4, S i0 4]
S.Ui,, 1 u * - - 0>lDO'W TO.).'*H .O M g[ÜO,)iPO,),.8H.O üranocircita — B a f U 0 232[ P 0 <] j . 8 H jO
Tyuyamunita -
CWJOJJVOJ..8H.O
Fosfuranilita —
[ U 0 2] 3[ P 0 1] 2- 6 H 20
F erg an ita -
[ Ü 0 Í] ¿ V 0 J 1. 6 H , 0
Carnotita -
K J Ü 0 f ] J V 0 l) 1. 3 H t 0
Sengierita -
C u ^ U 0 2]j[V0
•9 H . 0
Renardifca —
PbfUO,]¿POd,CVflHtO
Dawindtita -
Dumontita Pb2[U02]3[P01]20,-5H10 Parsonsita Pb¡.[UOj] [PO^j-HaO Rauvita CaO•2U03-6V2Os•20H20 Uvanita - 2U03‘3Vt0 5-15Hs0 Walpurgita Bi1JUO,HAs01],0„- 10H,0 Uranothorita - (Th, U) Si04 Sklodowskita MgXJ¡j[Si04]¿0H]6-4Ht0 Uranotüo CaU2[Si04]¿[0H]6•3H20? Cuproaklodowskita -
M in a sra g rita P u c h e rita
— V sO »-S O t *
— B iV 0 4
•
Vanadinita — Pb^vO^aCl Declolslta (Zn, Cu)Pb[VO,][OH] CuprodecloiBÍta — (Cu, Zn)Pb [VO ,K O H ] Volbortita — CuCa![V O*] [OH.} Brackebuschita — Pbj(Mn, F e ) [ V 0 4 ] :- H .0 Pirobelonita — M n P b [y 0 4}[P H 'l Turanita — Cu^VOj’J. TJzbekit.a — C u¿V O tí«- 3 H .0 Carnotita K iU O jij F e rv a n ita — F e ^ V O ^ -íH .O R o ssita - C a V .0 n- 4 H » 0 ' M etarrosita - C aV sO ,i"2H tO C orvusita - V n ” V«.0M* n H u 0 R oscoelita - K V ¿ M S i3O V0] ( O í I ] t N a v a h a íta - V ;Ó 5-H „ 0
CuUÍSi0Jí0H]«'3H,0 Kasolito - Pk[ü0,][S¡0J-H,0 Soddyta - [UOí]¿Sí04]'2H;Oí Urgita - U 0j-nH,0 Coffinita ü[Sí04V I 0 H ] 4i Uraohoíta - UO^MoO^ffijO Moluranita v _
\YoUramio T ungstenita -
W S,
Tungatita (meimacita) - H,WO, HuVmwUa - MnWOt WoUramUa - (Mn, Fe)WO. Fertwita - FeWO. SeheeUta - CaW04 Stolzita - PbW04 ítaspita - PbW04 Chülagita - PtyMo, W )04 Ferritungatita M W 0 4U 0 H V 4 H . 0
Estalerita - ZnS Wurtzita - ZnS Estilita - ZnSe Zincita - ZnO Gahnita - ZnMt0 4 UOs-2UO,-8MoCV12H,Ol . Franklmiia - (Zn, F q,0 4 Iriginita - U 0 3-2ftío03'4H,0 Heterolita - ZnMn,04 Brannerita Calcofanita - (M.n, Zn^ MntO/2VI«0 (ü, Ca, Fe, Y, Th)3TisO,tí Nenavidkita - (U, Y, Ce, Th)U( a Smtthsoutta - Zt\COa - (Zn, W} C03 Mg, Pb)Si0j;0H],t HWrocmcita -
V a n a d io
Patronita - VS*? Sulvanita - Cu3VS4 Colusita - Cu3(As, Sn, V)b4 Cooleonita - (Fe, V)i®4 , Titanoraagnetitft (Fe, T i) 80
4
ívanft
Goalarita - ZnSO^YLO Zinccatavtita (Zn, Cu)S04*5R ,0 Zincalumimta 7 m3M¿S0 4H 0 A d a m ita T a rW tita
HVH
.0
-
Z u j^ O ^ O W ^
D e c \o ÍB \ta -
(Zn, Cuffb \V 04V\0H \
-
Zn¿A 80|],-8H |0
L « rA iu 1 ita — Z n ¿ A s 0 4]s- 3 H ,0
Hopeit» - Zn^PO,],-4Ht0 Paíahopoita - ZnJP0J,-4Hl0 W illem lta -
Z n ^ iO ,
Hudehinsonita ZnjMnfSiOJtOH].
Calamina — ZnJS20 7[0JI ]2- H.O Clinoedrita — Z n ^ iA fO H V H jO H a r d is to n ita — C a j/n o ig V 'í S o c o n ita —
Z n jtS iíO JtO H J-n H jO
INDICE DE MATERIAS1
A Abukumalita 717 Acantita 199 Acmita (var.) 661 Actinolita 567 Adamita 723 Adsorción 55 Adularía (var.) 641 Agata 357 Agregados minerales 120 Agua 298 Aguamarina (var.) 543 Aguilarita 720 Aikinita 263 Alabandina 719 Alactita 719 Alamosita 721 Alanita (ortita) 538 Alaskaíta 720 Albita 637 Alejandrita (var.) 322 Alemontita 714 Almandina 521 Almendra 123 Alocromatismo 78 Alófana 624 Alopaladio 720 Altaíta 720 Alumbre potásico 446 Alumbres 446 Alumbres de sodio 446 Alumoeroxnita 318 .Alunita 444 Aluviones 143 Alvita (var.) 500 Amagutilita (var.) 500 Amalgama de plata 720 Amatista (var.) 356 Amazonita 643 Ambatoarinita 717 Ambligonita 469 Amesita 597
1Además de las denominaciones incluye los términos usados en la pa
Amianto (var.) 568 Analcima 650 Análisis d e los concentrados pesados 109 Análisis eristaloóptico 101 Análisis cristaloquímico 99 Análisis espectral 107 Análisis luminiscente 108 Análisis químico 105 Análisis roentgenoespeetral 108 Análisis roentgenoestructural 99-101 Análisis roentgenoznétrico 99 Análisis térmico 102 Anatasa 329 Andalucita 517 Andesina 636 Andradita 521 Anfiboles 565 Anglesita 426 Anhidrita 429 Anillos de Liesegang 126 Ankylita 716 Annabergita 471 Anortita 636 Anortaclasa 644 Anquerita 403 ‘ Antigorito 608 Antimonio nativo 713 Antimonita (estibnita) 230 Antofilita 572 Apatito 461 Apofilita 721 r Aragonita 397 '■ Arandisita 716 Arfvedsonita 571 Argentita 199 Argentojarosita 720 Argirodita 720 Arsénico nativo 179 Arsenoclasita 719 Arsenolilu 714 Arsenopiritu (mispfquel) 261 Artinita 718 los minerales, ol índice «.le mn(erÍHK genera) del curso. 7 25
Asbesto 609 Asbolana 715 Ascharita 481 Aschirit» 546 Aspecto de los cristales 543 Astrofilita 533 Atacarenta 716 Atelestita 714 Auerlita (var.) 504 Augita 559 Aurostibita 720 Autunita 475 Avanturina (var.) 638 Axinita 530 Azufre nativo 182 Azufre selenioso 182 Azurita 417 B f
/ "
Baddeleyita 715 Bagrationita (ortita) 538 Baikalita (var.) 558 Bandilita 716 Barilita 714 Bari8Ílitft 721 Baritina 714 421 Baritocalcita 714 Caritoceleatina (var.) 421 Bassetita 722 Baetnaeeita 717 Baumhauerita 720 Bavenita 714 íiecquerelita 722 Botígr-rita 720 Biídulita 627 Belóvjta, areenato 715 Benitoíta 722 Benfcminita 714 Berilo 541 Berilonita 721 Bertonita 262 Bertrandita 714 Berzelianita 721 Beudantita 751 Bieberita 715 Biotita 588 Bischofita 718 Bismita 714 Bismutinita 233 Bisrriutita 714 Bismuto 193 Bixbyita 719 Bobierita 718 Boehmifca 370 Boothiia 716 feoracita 482 B órax 483 Bornhardii:! 71 £¡
126
Bornita 223 Boronat.rocalcita 484 Bort 187 Boulangerita 267 Brackebuschita 723 Braggita 720 Brannerita 723 Braunita 311 Bravoíta 719 Breithauptita 719 Brewsterita 716 Britolita 718 Brochantita 716 Brogerita 722 Bromelita 714 Bromirita 720 Broncita (var.) 563 Brooquita 328 Brucita 359 Bunsenita 720 Burnonita 262 Bustamita 719 Bytownita 636 C C a b r e r ita 720 C a l a m i n a 534 C a la v e r it a 722 C a lc a n t it a 442 C a lc e d o n ia 353 C a lc it a 393 C a lc io b o r it a 715 C a lc o c ita 197 C a lc o f a n it a 723 C a lc o f ilit a 716 C a lc o m e n it a 721 C a lc o p ir it a 218 C a lc o s id e r ita 716 C a lc o s t ib it a 716 C a lo m e l 719 C a n c r in it a 659 C a n f ie ld it a 716 C a o lin it a 614 C a ra c te re s t ip o m o r f o s 130 C a r b o n a d o 187 C a r b o n a t o - c a n c r in it a 659 C a r n a lit a 285 C a r n o t it a 477 C a r r o lit a 716 C a s it e r it a 330 C a t a p le ít a 721 C a t t ie r it a 715 C e la íta 718 C e le s t in a 425 C e ls ia n a 645 C e n o s it a 718 C e n t r a lit a 721 C e n tr o s d e c r is t a liz a c ió n 113
"erianita 717 ’erita 718 srolita 719 jrusita 410 •srvantita 713 anita 514 . .anotriquita 716 Cilindrita 710 Cinabrio 209 Circón 500 Cirtolita (var.) 500 Citrina (var.) 356 Clarkeíta 722 Clarkes 30 Claudetita 714 Claustalita 720 Cleiofano 204 Clinoclasa (clinoclasita) 716 Clinocloro 598 Clinoedrita 724 Clinohumita 718 Cloantita 255 Cloritas 597 Cloritoide 596 Cloroapatito 461 Cloroespinela (espinela verde) 313 Clorópalo 630 Cobaltita 247 Cobalto esmitsonita 715 Cobaltopirifca (var.) 240 Cobre aurífero (var.) 162 Cobre nativo 162 Coffinita 723 Colemanita 486 Coloide 49 Coloradoíta 722 Colores acromáticos 81 Colombita 334 Colusita 723 Compuestos acuosos o hidratados 64 Compuestos definidos 58 Compuestos dobles 59 Compuestos variables 59 Concreción 124 Concreciones 123 Condrodita 718 Connarita 720 Cookeíta 718 Coolsonita 723 Cooperita 720 Coquimbita 717 Corcho de roca (palygorskita) 613 Cordierita 613 Cordilita 717 Corindón 302 Coro nadita 719 Corquita 721 Corteza terrestre 29 Corvusita 723
Cosalita 720 Cotoíta 718 Cotunnita 720 Covelita 224 Crednerita 719 Crennerita 720 Criolita 277 Criolitionita 718 Criptomelana 719 Crisoberilo 322 Crisocola 547 Crisolita (olivino) 506 Cristalosoles 52 Cristobalita 361 Crisotilo asbesto 609 Cristal de roca (cuarzo) 356 Cristalización colectora 57 Crocoíta 447 Cromita 318 Cromodiópsido (var.) 557 Cromomagnetita 315 Cromopicotita 318 Cuarcina 353 Cuarzo 350 Cuarzo de humo 356 Cubanita'224 Cummingtonita 718 Cupletskita 719 Cuprita 299 Cuprodecloisita 723 Cuproplatino 720 Cuprosclodovskita 723 Cuproscheelita 453 Curieíta 722 Curnacovita 714 Cll Chabasita 662 Chamoisita 602 Chiastolito (var.) 517 Chillagita 617 Chkalovita 7 14 Chlopinita 717 Churcliita 718 1> Dañada (var.) 254 Danalita 714 Danburita 715 Datolita 531 Dawindtita 723 Docloisita 723 Delafosita 716 Demantoido (var.) 521 Demidovita (var.) 647 Desmina 667
Diálaga 560 Diamanto 160 Diásporo 373 Dickita 618 Dicroita (cordierita) 545 Digenita 197 Dihidrita 716 Dinerita 719 Dioptasa 546 Diópeido 494 Disanalita 717 Discrasita 720 Disoluciones sólidas 62 Disteno 514 Dobreíta 714 Dolerofanita 716 Dolomita 402 Domeiquita 715 Dravita (var.) 549 Drusa 121 Dufrenoisita 720 Dumontita 723 Domortierita 713 Durdenita 722
E Eflorescencias 126 Egirina 561 Egirinaugita 559 Eglestonita 719 Elbaíta (var.) 549 Electrum 169 Elementos calcófilos 31 Elementos litófiloa 31 Elementos siderófilos 31 Eleolita 653 Elita 716 Elpidita 721 Embolita 720 Emonsita (durdenita) 722 Emplectita 714 Enargita 261 Enstatita 563 Epididimíta 714 Epidota 528 Epsomita 439 Eremeyevita 714 Erinita 716 Eritrina 472 Eritrozincita (var). 207 Eecapolita 646 Eacolecita 664 Escorodita 473 Escupita 722 •’ Escuterrudita 254 Eechinita 343
Esfalerita 204 Esfeno 527 Esferocobaltita 715 Esmaltina 254 Esmaltita 255 Esmeralda 543 Esmithita 720 Espato de Islandia (calcití Espato mangánico (rodoor Espato pardo (anquerita) i¡ Especie mineral 157 Especularita (hematita) 30 Esperrilita 246 Espesartina 521 Espinela 313 Espinelas cromíferas 318 Espirales de Liesegang 126 Espodumena 562 Estado de los minerales 39 Estado metaestable 45 Estalactita 124 Estalagmita 124 Estannina 221 Estanniolito 330 Estannopalladinita 720 Estaurolita 519 Estefanita 266 Estibiconita 713 Estibiocolombita 714 Estibiopaladinita 720 Estibiotantalita 714 Estibnita (antimonita) 230 Estictita 716 Estilbita (desmina) 667 Estileíta 723 Estromeyerita 720 Estrengita 717 Estroncianita 412 Estroncioapatito 716 Eucairitá 721 Euclasa 714 Eucolita (var.) 548 Eucriptita 718 Eudialita 721 Eudidimita 714 Eulitina 714 Euxenita 717 F Faeies 145 Fahlerz 258 Famatinita 716 Farníiacosiderita 714 Fase dispersa 47 Fayalita 508 Feldespatos 634 Fenaquita 510 Fenieocroíta 716
b e rb e rí La 723 jT ergunita 723 FergÜBOnita 717 \ F e ri'ih a lo y s ita 717 * ’ F e n i i T J o l i b d i t a 456 F e n in jo n tr n o rillo n ita (var.) 630 F e rris im p le s ita 714 F e ri’ita (h ierro n a tiv o ) 170 F e r r ith o r ita 504 F e n i t u n g s ti t a 456 F erro ta ru o ita 364 F e rr o c o b a ltita 247 F e rro p la tin o 720 F erro se l i t a 721 F e ri'o te n n a n tita (var.) 259 F e r io te tr a e d r ita 259 F e rs m a n ita 722 F e rs m ita 717 F e r v a n ita 723 F ib r o f e r r ita 717 F ilo n e s 450 F ilo n es “ d e tip o alp in o ” 149 F io d o ro v ita (v ar.) 559 F lo g o p ita 585 F lo res d e c o b a lto (eritrin a) 472 F lores d e h ie rro 398 F lores d e n íq u el (an n ab ergita) 472 F lo ro n c ita 718 F lu o b o r ita 715 Fluocerita 717 F lu ó ra p a tito 469 F lu o r ita 274 F o rb e s ita 715 Form anita 717 Form as de cristales 69 Foraterita 505 Fosforita 463 F o sfo sid e rita 717 F osgen ita 721 F o s fu ra n ilita 723 Fourm arierita 722 F ra n k lin ita 322 F ra n q u e íta 716 Freibergita 259 F re rn o n tita 718 F ritzqu eíta 722 F u sc h s ita 590
G adolinita 714 Gahnjta 321 Galena 201 Galería selenífera 201 G alenobism utita 714 Garnierita 621 g Garniferitti-haloyaita G eikiálita 718 ■Geles 79
Generaciones de m inerales 119 Geoda 123 Gersdorfita 248 Gibbsita 366 Gladita 714 Glauberita 721 Glaucodot 251 Glaucofana 571 Glaucoíita (var.) 646 Glauconita 606 Glaucopirita 250 Goethita 375 Goongarrita 714 Goslarita 723 Goyacita 716 Grafitita 190 Grafito 190 Graftonita 717 Granate 521 Graytonita 720 G re e n o c k ita 208 Grosularia 521 Grunerita 717 Guanajuatita 714 Guarinita 715 Gudmundita 713 H H a g a t a l i t a (v a r.) 500 H á l i t o 279 H a lo tr iq u i ta 447 H a lo y s i ta 620 H a l l i t a 716 H a m b e r g i ta 714 H a m m a r it a 714 H a r d is to n it a 724 H a m io to m o 666 H a r r e l s it a 715 H a u e r i t a 719 H a u s m a n i ta 320 H a iiy n a 657 H e d e n b e rg ita 558 H e g tv e it it a (v a r.) 500 H e lio d o ro (v ar.) 543 H e lv in a G57 H e m a ti ta 306 H e m a ti te s o o litio a s 308 H o m im o rfi* a 534 H e rd e ritft 714 H e r m a n i ta 716 H e rz e n b e rg ita 7 16 H e s o n ita (v a r.) 521 H e s s itu 720 H o to rc lita 723 K e u lu n d itii 665 H e x a h id r itu 440 IT ia lita 361 H ¡a ló fa n a 645
Hidraigilita 366 Hidroboracita 485 Hidrocerusita 721 Hidrocincita 723 Hidrófano 361 Hidrogeles 54 Hidrogoethita 375 Hidrohematita 306 Hidrolepidocrocita 371 Hidromagnesita 718 Hidromanganita 377 Hidromoecovita 604 Hidrosoles 48 Hidrotalcita 718 Hielo 295 Hierro nativo 170 Hiperstena 565 Hislevudita 719 Holandita 719 Hopeíta 724 Hornblenda 569 Hornblenda basáltica (var). 570 Hómesita 718 Howleíta 715 Hübnerila 450 Hudchinsonita 722 Hulsita 716 Humita 718 Hussakita 460 I Ianthinita 722 Idioeromatigmo 76 Ilmenita 309 Dmcnorutilo 719 Ilsemanita 719 Ilvaíta 539 Illita 604 Impregnaciones 140 inclusiones líquidas y gaseosas 117 Inderborita 714 Inderita 714 Indigolita (var.) 561 Investigaciones al microscopio electrónico 110 Inyoíta 714 Ioiit.a (cordierita) 645 Iridio pial inífcro 720 Iriginita 723 Isomorfismo 60 Isomorfismo heterovalente 61 Isomorfismo isovalente 60 Itríalita 718 ítrocalcíta 717 Jtrocarita 717 Jtrofluorita 717 Itroortifa (var.) Jtrotantalita 717 Jtrotitanila (’’ar.) 718 7'iO
J Jacobsita 719 Jadeíta 561 Jalpaíta 720 Jamesonita 268 Jarosita 445 Jodirita 720 Jodobromita 720 Johannita 722 Jordanita 720 K Kainita 439 Kaliborita 721 Kalicinita 721 Karpinskiita 714 Easolita 723 Kemmererita (var.) 600 Kermesita 713 Kerstenita 721 Kieserita 718 Klaprothita (klaprotolita) 714 Klockmannita 721 Knopita 338 Kochubeita (var.) 600 Kottigita 724 Kupferita 718 Kustelita (plata aurífera) 165 L Labradorita 638 Lamprofilita 532 Langbeinita 721 Langita 716 Lantanita 717 Lantanoides 32 Lamita 715 Larsenita 718 Laurita 720 Lavrovita (var.) 557 Lazurita 058 Leadhillita 721 Legrandita 724 Leonita 721 Lepidocrocita 371 Lepidolita 693 Lepidomelana 717 Leptoclorita 697 Lesingita 717 Leucita 721 Leucofanita 714 Leucozafiro 304 Leuchtenbergita (var.) 600 Libotenita 716 Lievrita 539 Lillianita 714
L im o n ita 375, 717
Lindgrenita 716 Líndstroemita 714 Linneíta 715 Litiofilita 470 Livingstonita 719 Lollingita 250 Loparita 339 Lorandita 721 Lotrita (pumpelita) 715 Ludwigita 714 M Mackintosita (var.) 504 Madera de roca (palygorekita) 613 Maghemita 316 Magnesioferrita (magnoferrita) 718 Magneaioortita (magnoortita) 718 Magnesita 400 Magnetita 315 Magraocromita 318 Magnomagnetita 717 Maíacón 500 Malaquita 414 Mallardita 719 Manganapatito 719 Manganita 377 Manganobrucita (var.) 364 • Manganocalcita 719 Manganosita 719 Marcasita 243 Margarita 595 Marialita 646 Marmatita (var.) 204 Martita 306 Massicota 720 Matildita 714 Mauchirita 719 Medio dispersante 47 Meionita 646 Melanotekita 721 Melanterita 717 Melnicovita (var.) 238 Meionita 719 Mena de hierro acicular (goethita) 375 Mendipita 720 Meneghenita 720 Mercurio nativo 719 Mesodialita (var.) 548 Metacinabarita 209 MetacoloideB 57 Melacristal 118 Metamorfismo de contacto 137 Metamorfismo regional 316 MefcarroBita 723 Me (asoma 117 Metatobemita 475 Metazeunerita 722
Meteorización 616 Meyersita 720 Miargirita 720 Micas 584 Micas frágiles 695 Micas de litio 593 Micas uraníferas 474 MicrocJino 642 Microlita 719 Milarita 714 Millerita 215 Mimetesita 466 Minasragrita 723 Minio 720 Mirabilita 437 Miapíquel 249 Molibdenita 235 Moluranita 723 Monacita 459 Monheimita 409 Monotermita 604 Montanita 722 Monteponita 715 Montmorillonita 628 Montroidita 719 Morenosita 720 Morfotropía 45 Morion (var.) 356 Moscovita 590 Mosita 719 Murmanita 722 N Nacrita 619 Naegita 500 Nagatelita 718 Nagyagita 720 Nasturán 346 Natrita (sosa) 418 Natrofilita 719 Natrolita 663 Natronortoclasu 640 Natronsanidina 640 Naunmnita 720 Navahaíta 723 Nefelina 653 Nefrita (var.) 567 Negro do uranio 34(1 Nenavidkita 723 Nopníta (revdinskita) 612 Nevianskita 170 Nigglita 722 Niquelina 214 Nitrato do potado 389 Nitrato de sodio 388 Nitro de Chile 388 Nontronita 630 Norbergita 718
Xordenakioldina 716 Xuee*na 656 N um eíta 6*21
0 O fita (serpentina) 608
Oligisto micáceo (hematita) 306 Oligoclasa 636 Olivenita 716 Olivino 506 Onix 358 Ooliio 122 O palo 361
Opalo noble 361 Orangita (var.) 504 Oro 167 Oro bismutífero (var.) 167 Orí» cuprífero 167 Oropimente 714 Ortita 534 Ortoclasa 641 Osroiridio 175 Otavita 715 Oyamalita 500 I» Pttladio 720 Palygorskita 613 Paladita 720 Panderrnita 486 Paragénesis do los minerales 127 Parahopeíta 724 Parisita 414 Pursonsita 723 Putrinita 263 Palronita 723 Puvonita 714 Pearcefta 720 Pegmatitas 342 Pcnfieldita 720 Pennina 598 IV nilundita
217
l-Vptjzación 55 PcricJasa 718 Perla 398 Perowskita 338 IVtaJita 718 J’.-lzitu 720 i'tiilip s ita 660
Piedra de Ja Juna 638 Piedra de sol 638 Piel iie roca (palygorskita) 613 PiVrnontita 719
Pilarita (var.) 547 PíloJito 613 Pinnoíta 718 P/rar^'irita 266
73 >
Pirita 240 Piroaurita 718 Pirobelonita 723 Pirocloro 341 Pirocrolta 719 Pirofanita 722 Pirofilita 582 Pirolu8Íta 335 Piromorfita 465 Piropo 521 Pirostilpnita 720 Piroxenas 554 Piroxmangita 719 Pirrotita 211 Pisanit.a 716 Piticita 473 Plagioclasas 636 Plagionita 720 Plata antimonial (var.) 165 Plata nativa 165 Plata negra 199 Platinita 720 Platino 170 Plata cobriza (var.) 165 Platino iridífero (var.) 173 Platino niquelífero 720 Platino paladífero 170 Platino rhodífero (var.) 173 Plumboferrita 721 Pneumatólisis 137 Polianita 336 Poliargirita 720 Polibasita 267 Policrasa 717 Polidimita 719 Polihalita 438 Polimorfismo 42 Polixeno 173 Pollucita 651 Porpezita 167 Fotarita 720 Powellita 452 Prasma (var.) 356 Precipitaciones mecánicas 143 Principio de la selección geométrica 122
Priorita 717 Prehnita 534 Pr/.ibramita 204 Procesos enantiotropos 45 Procesos endógenos 131 Procesos exógenos 141 Procesos hidrotermales 137 Procesos magmáticos 133 Procesos noumatolíticos termales 137 Procesos sedimentarios 143 Proclorita 598 Proustita 264
hidro
.P eeu ilo ero m atism o 79
psemlodisoluciones sólidas 63 P s e u d o m a la q u ita 716 P s e u d o m o rfo s is 117 P s e u d o -o o lito 124 P silo m e la n o 380 P u c h e r i ta 714 P u m p e l it a 715 P u r p u r i t a 719
Q Quenselita 720 Querargirila 286 R
Rammelsbergita 719 Ramsayita 722 Rancierita 719 Rashleita (var.) 748 Raspita 723 Ratovkita 274 Rauvita 723 Recristalización de los geles 56 Reddingita 719 Reedmegerita 715 Rejalgar 229 Renardita 723 Revdinskita 611 Rezbanyita 714 Riebeckita 721 Rinkolita 531 Rocas básicas eruptivas 133 Rocas efusivas 133 Rocas eruptivas ácidas 134 Rocas e ru p tiv a s u ltrab ásic as 133 Rocas intrusivas 133
Rodicita 715 Rodocromo (var.) 699 Rodocrosita 406 Rodonita 574 Roemerita 717 Roetgersita 720 R o m a n e c h ita 71 9
Roosveltita. 714 Rosasita 716 Roscoelita 723 Rossita 723 Rowlandita 718 Rubelila (var.) 551 Rubí 304 Russelita 714 Rnlherfordina 72¿ Rutilo 325 S Safflorita 256 Sal gema 279 Saleíta 723
Sal gema 279 Sal de Glauber (mirabilita) 437 Salita 557 Salitre 389 Salitre de la India 389 Sarnarakita 344 Sandbergita (sandbergerita) 259 Sanidina 640 Saponita 719 Sartorita 720 Sasolina 369 Scheelita 453 Schimnerita 714 Sclineebergita 714 Schoenita 721 Schoepita (escupita) 722 Schorlo (var) 549 Schorlomita 522 Schroeckingerila 722 Schuchardita 720 Secreción 122 Sedimentaciones biógenas 145 Sedimentaciones orgánicas 146 Sedimentaciones químicas 143 Sedimentos coloidales 145 Sedimentos cristalinos 143 Seligmnnnita 716 Semseyita 720 Senarmontita 713 Sengierita 723 Sepiolita 718 Serendibita 715 Sericita (var.) 591 Serpentina 608 Slmrpita 722 Shungita 190 Sicklerita 7 1 8 Siderita 404 Siegenita 715 Silimnnita. 518 Silvanita 720 Silvita 2S3 Sillonitn 714 Siinplü8Íta 714 Sinquisita 7 1 7 Sknrn 138 SklodowHkita 7 2 3 SmUhsonita <107 SoconiUi 724 Sodiilita 655 Soddilu 723 Soles 47 Sombroro d o I i k i i t o 1 4 2 Sona 4 1 8 Staíniorila 7 1 5 Sternbergila 7 2 0 Stowartitu 7 1 9 Stokosita 710 Stolzila 721
73a
*
i !
■
Sulfrtto-eancrinita 659 Sulfoborita 71S Sulvanita 716 Sussexita 719 Sustancias amorfas 41 Sustancias metamícticas 46 Svanbergita 716 Swedenborgita 714 Sysertskita 178 Szaibelyita 481 Szmikita 719 T Tachhidrita 718 Tagüita 716 Talco 494 Talenita 718 Tantalita 334 Tapiolita 719 Tarbutita 723 Taylorita 721 Teallita 716 Tefroíta 719 Teineíta 722 Telurobismutita 714 Teluro nativo 722 Tenardila 436 Tengerita 717 Tennanlita 269 Tenorita 302 Terlinguaíta 719 Tetradimita 234 * Tetraedrita - 259 '' Thorianita 722 Thorita 504 Thortveitita 494 Tiemannita 719 Tirolita 716 Titanaugita (var.) 560 Titanita 527 Titanomagnetita (var.) 315 Topacio 512 Torbemka 475 Tomebohmita 718 Thorogummita 604 Torolita 716 Transformación monotropa 46 Treehmannita 720 TromoJita 494 Trevorita 720 Tridimita 360 TrífiJita 7J8 Trimcrit» 714 TripJita 470 Trogerita 722 Trogtulitu 715 Trona 721 Tungometuno < v w . ) 380 134
Tungstenita 723 Tungstita 451 Turanita 716 Turgita 375 Turingita 603 Turmalina 549 Turquesa 478 Tyuyamunita 476 U Ulexita (boronatrocalcita) 484 Ulmanita 256 Umohoíta 723 Uralita 561 Uraninita 345 Uranocircita 723 Uranofano (uranotilo) 723 Uranopilita 722 Uranosferita 722 Uranospathita 722 Uranospinita 722 Uranotalita 722 Uranothorita&(var.) 723 Uranotilo 723 Urgita 723 Uvaníta 723 U varovita 521 Uzbekita 716 V Vaecita 719 Vagnerita 718 Valen tinita 713 Vanadinita- 467 Vandenbrandeíta 722 Variedad mineral 157 Vauquelinita 716 Verdaderas disoluciones sólidas 62 Vermiculita 604 Vemadita 719 Vemadskita 716 Vesubiano 525 Viliaumita 721 Viluíta (vesubiano) 525 Vinogradovita 722 Violarita 719 Viridina 517 Vishnevita (sulfato-cancrinita) 669 Vittichenita 716 Vivianita 470 Voglita 722 Volbortita 716 Vorobiovita 543 Vrbaíta 721
W Walpurgita 723 Warwiquita 715
W eín sch en k ita 718 W illem ita 5 0 9 W ith e rita 413 W ittita 720 W o lch o n sk o íta 716 W o ifram ita 449 W o llasto n ita 573 W u lfen ita 454 W u rtz ita 207
Y Y acim ientos m e ta s o f ^ 03 Y eso 431 X X en o tim a 460
Z Z afiro 304 Zaratifca 720 Z eo lita s 649, 713 Z e u n e rita 722 Z in c c a lc a n tita (v a r.) 723 Z in c a lm n in ita 723 Z in c ita 301 Z in k e n ita 720 Z in n w a ld ita 594 Z ip e íta 722 Z irk e lita 715 Z o isita 534 Z o n a de e n riq u e c im ie n to s e c u n d a r io con su lfu ro s 124
SUMARIO
Prefacio ....................................................................................................
5
J& r**' PARTE GENERAL
Introducción
La mineralogía y el concepto del mineral ............................... ................ Períodos más importantes de la historia del desarrollo de la minera logía ..............................................................; ............_............ .. Importancia de los minerales y de las investigaciones minaralógieas en la industria .................................................................. ...................... Capitulo i.............................................................................. 1............. Fragilidad, maleabilidad y elasticidad'..............................i.............. Peso específico ..................................................................... V ............ Propiedades magnéticas ......................................................I ............ Radiactividad......................................................................... \ ........... Otras propiedades de los minerales .................................... i . . . . . . . Capitulo III. Métodos de investigación mineralógica detalladal.......... Capitulo IV. Formación de los minerales en la naturaleza . . . 1,........ 1. Consideraciones generales........................................................ \ ......... 2. 3’rocesos geológicos de mineralogénesis .................................1.......... Procesos endógenos do mineralogénesis ............................................ Procesas exógenos de formación de los minerales............................ Metamorfismo regional y los procesos de formación de los m iníales
9 11 25 29 38 38 58 66 68 74 76 81 82 85 88 90 91 93 93
98 1^
^ 1
PAUTE DESCRIPTIVA
:(Í
Clasificación de los minerales........................................................... Sección I. Elementos nativos y compuestos intennetülicos ................
1. Grupo riel o r o ....................................................................................... 2. Grupo del hierro y del platino............................................................. 3. Grupo del osmio-rutenio (osmmdio)...................................................
736
159
g
^ 5'
Grupo de los semimetales..................................................................... ............................................................................... .. g. Grupo del carbono.................................................................................
j
5’ Grupo del azufre
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gección II. Sulfuros, sulfosales y compuestos similares........................ * C l a s e 1 . Sulfuros sim ples y compuestos similares ........................... 1. Grupo de la calcocita ........................................................................... 196 2. Grupo de la galena ............................................................................... ’20I -3. Grupo de la esfalerita o blenda........................................................... 203 4. Grupo de la pirrotita ........................................................................... 211 5. Grupo de la calcopirita......................................................................... 21S 6. Grupo dé la c o v e lita ............................................................................. 224 7. Grupo del oropimente.......................................................................... 226 8. Grupo de la antimonita (estibina) .................................................... 230 9. Grupo de la molibdenita .................................................................... 235 10. Grupo de la pirita ......................................................................... — —-2.38 11. Grupo de la escuterrudita ................................................................ 254" G l a s é 2 . S u lfo sa le s .............................................................................. 255-* 1. Grupo de la tetraedritaX..................................................................... ¿Z&í' 2. Grupo de la enargitass. A ............ TTTJ^TTrrrrrj-s-r*-..................... 3. Grupo de la burnonita J . ........................................,7T}................-------- ifl>§ ' 4. Grupo de la proustita ' . .................................... .......................... i . . 264 5. Sulfosales de p lo m o .......................................................................... 267 ; ................7 Sección III. Halogenuros ........................................................................ ^70 O l a s e l . Fluoruros ....................................................................... .. 274 G l a s é 2. Cloruros, bromuros, y o d u r o s ........................................ j . . . . 278 l. Grupo de la sal gema .......................................................................... 279 Grupo de la querargirita ............................................................' . . . 286 Sección IV. Oxidos ................................................................................... ..... 288 295 1. Grupo del hielo .................................................................................... .......295 2. Grupo de la cuprita.................................................................................... 299 3. Grupo de la zincita .....................................................................................3 0 1 4. Grupo del corindón-ilmenita ............................................................. .......302 5. Grupo de la braunita .................................................................................31J 6- Grupo de la espinela ..................................................... . ......................... 312 7. Grupo del ru tilo ........................................................................................... 324 8. Grupo de la perowskita ............................................................................. ;{;J7 9. Grupo del pirocloro.............................................................................. j 10.. G ru p o de la uraninita....................................................................... ........ 345 11. Grupo del cuarzo............................................................................... G l a s e 2 . H idróxidos u óxidos que contienen hidroxüo ............................. 3^4 1- Grupo de la brucita.............................................................................. 2. Grupo de la hidrargilita.................................................................... 3. Grupo de la lepidocrocita y goeth ita................................................ 4. Grupo del psilomelano ............ ........................................................... C l a s e 1 . Oxidos sim ples y complejos .............................................
Sección V. Sales oxigenadas (oxisnles)..................................................
;jN2
C l a s e 1 . N itratos ...................................................................................... ;jKN C l a s e 2 . C a rboü atos ........................................................................... .......;)<«)
Carbonatos anhidros ........................................................................... ....... ;jí) I 1. Grupo de la calcitina .......................................................................... ....... ¡{<> 1 2. Grupo de la m alaquita....................................................................... ....... *14 Cdrbonatos hidratados ..................................................................... ,. 41s 47
-
1302
737
a f l a t e 3 . S u lfa to s .................
1. Gmpo^le la baritina .......... 2. Anhidrita y yeso .................. 3. ¡sulfato* de metales alcalinos 4. Sulfatos hidratados de metales divalentes . . • • • • — • —y - ■ • 6. Grupo de la alunita...................................A ••• ......... 6. Grupo de los alumbres ................................ C l a s e 4 . 0r
1. Grupo
Fosfatos, arsenatos y vanadatos anhidros......................................... 1. Grupo de la monacita............................................................................. 2. Gropo del apatito ................................................................................... 3. Grupo de la ambligonita-triplita..................................... ..................... Fosfatos, arsenatos y vanadatos hidratados ....................................... J. Grupo de la vivianita............................................................................ 2. Grupo de la escorodita . . . . .................................................................. 3. Grupo de las micas uranífejqps ............,.................................................. 4. Grupo de la turquesa .. .-vj................ .................................................. C l a s e . 7 . Boratos .......................... ......................................................... fcjrtWBo á n h .ir o n ......................................................................................
436 439 443 446 447 448 449 452 456 456 459 459 461 469 470 470 473 474 476 479 481 483 486
Boratos hidratados .............*?.................................... . . . . ; . ............. C l a s e 8 . S ilic a to s .................................................................................. Sujgfcee A . Sil¿ átos con tetraedros aislados de S i04en las estructuras 499 urstalmas ................................................................................................ 500 1. Grupo del circón ................................................................................... 505 2. Grupo del olivino.................................................................................... 509 3. Grupo de la willemita ............................................................................. 512 4. Grupo del toptxcio .................................................................................. 514 5. Grupo del disteno ..........^ . . . ............................................................. 519 6. Grupo de la esiaurolita ............ ................................ ..................... 7. Grupo del granate .......... f ................................................................... 520 8. Grupo del vesubiano........>............................................................ .. 525 9'. Grupo del esfeno ...............•............... •................................................... 527 529 10. Otros ortosilicutos .......... L ......... ^ .................................................. Subclase B. Silicatos con grupullaislados de tetraedros de SiO^ en las 534 estructuras cristalinas . . . . a . 53 a. Silicatos con grupop aislados^ Si,Ó, . ....................................... b. Silicatos con radicales amónicos anuli 541 98 anulares .......................................... Subclase C. Silicatos con cadenas continuas de tetraedros S i0 4 en ¡as estructuras cristalinas ...................................... ................................... 56o 55ti a. Silicatos con cadenas aniónicas simples [SiO,],* ................................ Grupo de las piroxenas ........................................................................ 55i’ 56 b. Silicatos con cadejos amónicas dobles [Si4Ou] ^ ................................ 56i. Grupo de los »nfiboles............ ............................................................... 572 o. Silicatos con ¿adanas aniónicas [SijO^oo.............................................. 572 Grupo de la wollasiionita ....................................................................... Subclase D. Silicatos con estratos continuos de tetraedros de SiO« en 575 lab estructuras erial aliñas ..................................................................... 579 .1. Grupo del taloo-pirofilita ................................................................... 2. Grupo de las micas................................................................................... , 584 585 bubgrwpo de la biotita ........................................................................... 590 Subgrupo de 1» moskovita .....................................................................
