TERCERA PARTE 7. IDENTIFICACIÓN SISTEMÁTICA DE LOS MINERALES MINERALES TRANSPARENTES 7.1 Ruta para la identificación de minerales transparentes al microscopio polarizante
Fig. 126
7.1.1 Formato para la identificación de minerales transparentes al microscopio petrográfico
• •
MINERALOGIA OPTICA DESCRIPCION DEL MINERAL 1 .- LUZ POLARIZADA PLANA
• •
a) COLOR______________________________________
• •
b) PLEOCROISMO________________________________
• •
c) FORMA______________________________________
• •
d) CLIVAJE y FRACTURA_______ ___________________
• •
e) INCLUSIONES E INTERCRECIMIENTOS Color, Forma, n, Relieve (de las inclusiones)
• •
f) INDICE DE REFRACCIÓ REFRACCIÓN DEL MINERAL (n)__________
• •
g) RELIEVE___________________________________
• •
• •
2.- NICOLES CRUZADOS
• •
a) BIRREFRINGENCIA_____________________________
• •
b) ELONGACIÓN (ORIENTACIÓN) ______
• •
c) EXTINCIÓ EXTINCIÓN___________________________________
• •
d) MACLADO O GEMELACIÓ GEMELACIÓN_____________________
• • • •
• •
• •
3.- NICOLES CRUZADOS, CONOSCOPIO Y LENTE DE BERTRAND a)FIGURA DE INTERFERENCIA________________________ Dibujo O foto b)ANGULO 2V______________________________
• •
4.4.- NOMBRE DEL MINERAL
• •
5.5.- CARACTERISTICAS DISTINTIVAS Fi . 127
Alumno, Cta.
7.2 Principales propiedades ópticas de los minerales transparentes formadores de las rocas. Introduccion.- Los silicatos en general. Clasificación de los silicatos (Según su estructura cristalina y porcentaje relativo de sílice) Fórmula química; SiO4 Nesosilicatos
Sorosilicatos Ciclosilicatos Inosilicatos
Tectosilicatos
(Si/O = 1:4 = 0,25)
El tetrahedro fundamental.
SiO4 (Si/O = 1:4 = 0,25) Estructura cristalina formada por tetraedros sencillos separados por cationes metálicos. Generalmente incoloros o de una coloración muy tenue y elevada dureza y densidad. Si2O7 (Si/O = 2:7 = 0,29) Estructura cristalina formada por dos tetraedros de silicato que comparten uno de los oxígenos de un vértice. SinO3n (Si/O = 1:3 = 0,33) Estructura cristalina formada por la unión de tres, cuatro o seis tetraedros. Cadena sencilla: Si2O6 (Si/O = 1:3 = 0,33) Cadena doble: Si4O11 (Si/O = 4:11 = 0,36) Estructura cristalina formada por grupos de tetraedros unidos entre sí, dando lugar a Piroxenos -cadenas sencillas Anfiboles –cadenas dobles, de estructura abierta o cerrada. Sin-xAlxO2n (Si/O = 1:2 = 0,50) Son los silicatos de estructura más compleja. Formada por tetraedros que configuran una red tridimensional en la que cada oxigeno es compartido por dos atomos de silicio. En general, son incoloros o de color blanco o gris pálido.
Figuras 127, 128, 129, 130, 131, 132, 133.
Los principales grupos de minerales transparentes formadores de las rocas
1 Grupo de la “ 2 “ 3 “ 4 “ 5 “ 6 “ 7 “ 8 “ 9 10 “ 11 “ 12 “
Sílice Feldespatos Plagioclasas Feldespatoides Micas Anfiboles Piroxenos Olivinos Carbonatos Granates Sulfatos Otros
El alumno deberá construir una tabla con las propiedades ópticas de cada grupo de minerales Ejemplos; GRUPO DE LA SILICE Clase: Silicatos Subclase: Tectosilicatos Presenta al menos nueve polimorfos, con su propio grupo espacial, Nombre Simetría Grupo espacial Cuarzo (cuarzo a) Hexagonal P3221 o P3121 Cuarzo (cuarzo b) Hexagonal P6222 o P6422 Tridimita (a) Mono/ortor C2/c, Cc C2221 Tridimita (b) Hexagonal P63/mmc Cristobalita (a) Tetragonal P41212 o Cristobalita (b) Isométrica Fd3m Estishovita Tetragonal P42/mnm Coesita Monoclínica C2/c Calcedonia [Amorfo] Opalo Amorfo Existen dos sustancias no cristalinas, amorfas relacionadas, la lechatelierita, un vidrio silíceo y el ópalo con un contenido variable en agua. El cuarzo, la tridimita y la cristobalita poseen estructuras de alta y baja temperatura.
GRUPO DE LA SILICE LUZ PAR ALE LA Nombr
S is te
comp.
Color
Ple ocr
CUARZO
Trigon hexag rombo
SiO2
Incolor
X
anedral, irregular
TRIDIMIT
Rombic
SiO2
Incoloro a blanco
X
CRISTO BALITA
Pseudo isométrc Tetrago
SiO2
Incoloro
CALCED ONIA
Trigonal
SiO2
Inc Pardo.
Amorfo.
SiO2 (H2O)x
Incolor Gris Pardo Pálido.
OPALO
LECHAT ELERITA
Amorfo.
SiO2
Incoloro Opaco.
El on
E x t
0.008
++
X
X
U +
XX
nb>1.47 1-1.478
Debil
++ X
Rt a
cuñ a
Bi +
66-90 ò 35º
rocas efusivas ácidas,
SI
Moderad
Debil
++ X
pa ra lel
X
U +
XX
microcristales en zonas basalticas
SI
nb>1.48 4-1.487
Debil
++ X
X
X
X X
XX
Fract curva
SI
nb>1.441.46
X
X X
C livaj
Fr actur
incl usi
reliev
birref.
Raro
Recta ramificad
SI
nb<1.56
Tabulartrian gular
Prismáti imperfct
Recta ramificada
SI
X
Prismatico
X
Curvada
X
radial estalactític
X
X
X
Esferulitica, Agregados
X
Curva ramificada
X
Habito
Amorfo Vesicular
X
Curvra ramificada
LUZ PARALELA NOMBRE SISTEMA CRISTALINO COMPOSICION COLOR Y JUEGOS DE COLORES PLEOCROISMO HABITO, FORMAS CLIVAJE O EXFOLIACION FRACTURA INCLUSIONES COLOR PLEOC, n, FORMA, RELIEVE LUZ POLARIZADA BIRREFRINGENCIA ELONGACION ANGULO DE EXTINCION MACLADO LUZ POL Y CONVERGENTE FIGURA DE INTERFERENCIA 2V NOTAS Figuras 134, 135, 136, 137, 138, 139
CONVE RGENTE
LUZ POLAR IZADA
SI
nb>1.45
X
X
xX
xX
X
X
Ma cla
X
Fi 22V g
X X
XX
XX
NOTA S rocas igneas
nódulos concrecion y rocas sedimentari producto de alteración de rocas volcánicas jóvenes
GRUPO DE LOS FELDESPATOS POTASICOS 1.- Ortoclasa (KNa)AlSi3O8) Monoclínico 2.- Sanidina (KNa)AlSi3O8) “ 3.- Adularia (KNa)AlSi3O8 ) “ 4.- Microclina (KNa)AlSi3O8) Triclínico “ 5.- Anortoclasa (NaK)AlSi3O8) Caracteristicas opticas comunes; COLOR; Incoloro, sucio debido a alteración en contraste con el cuarzo limpio HABITO; Fenocristales (subhedrales y anhedrales), esferulitas CRUCERO; Imperfecto, en 1 y 2 direcciones n; Bajo, n < balsamo BIRREF: Débil, gris y blanco, 1er orden EXTIN; Inclinada de 5-12° se incrementa con el contenido de sodio ELONG: Negativa MACLA: Carlsbad ( simple ); la microclina presenta macla de enrejado o de la periclina (en 2 direcciones, perpendiculares entre sí) NOTA; Las rocas volcánicas producen sanidina; las rocas plutónicas producen ortoclasa. La microclina es un constituyente común de las pegmatitas mientras que la adularia puede ser un mineral de veta Ortoclasa KAlSi3O8
Anortoclasa NaKAlSi3O8 Albita NaAlSi3O8
Anortita CaAl2Si2O8
GRUPO DE LOS FELDESPATOS POTASICOS Nombr
S is t.
MIC R O CLINA
Tri clíni.
ORTO CLAS A
Mon o clínic .
ADU LARIA
mon o clínic .
P le o
Habito
KAlSi3O8
incolo ro
N O
prismátic o corto tabular
Perfec paralel
Desigual
KAlSi3O9
Incolo ro Vítreo nacar
N O
prismátic o corto tabular
Perfec Paralel
Concoid Astillosa desigual
comp.
KAlSi3O10
Color
incolo ro
N O
Fenocrist al y esferulita
Clivaj e
Perfec paralel
Fractura
Concoide astillosa desigual.
Incl
Reliev e
SI
1.518 a 1.522.
SI
1.516 a 1.526.
SI
Birref.
E lo ng.
Debil.
Debil.
Debil.
Ext.
+
5° a 15
+
55° a 20
+
55° a 20
Macla
polisint
simple
simple
Fig
2 V
Bi -
7 7 a 8 3
Bi-
6 7 º a
Bi -
6 9 ° a 7 2
en grietas de tipo alpino
Bi-
4 2 a 6 0
rocas eruptivas
NOTAS
pegmatit a sienitas aplitas y pizarras granito s, gneise sy pegma
S ANI DI NO ANOR TOCL AS
Triclí nic.
(K,Na)Al Si3O8
Incolo ro
N O
Prismátic o Tabular
Perfec paralel
Desigual
SI
1.519 a 1.523
Debil.
+
Figuras 140, 141, 142, 143, 144
GRUPO DE LAS PLAGIOCLASAS Fórmula: (Na, Ca)(Si, Al)4O8 Silicio3 AlO8 Na0.5CA0.5 Del griego - "oblicuo" y klao - "hendido" Sistema Cristalino:
Triclínico - Pinacoidal H-M (1): C1
Composición promedio
Sodio Calcio Oxígeno Aluminio Silicio
4.25 % Na 5.72 % Na2O 7.40 % CA 10.36 % CaO 47.27 % O 9.96 % Al 18.83 % Al2O3 31.12 % Si 66.57 % SiO2
44° a 10
Polisin t
El método mas fácil para identificar las plagioclasas es aplicando los valores de las tablas de Michel-Levi para los ángulos de extinción.
GRUPO DE LAS PLAGIOCLASAS LUZ PAR ALE LA Nombr
S is t e
comp.
Color
Ple ocr
Habito
C livaj
Fr actur
LUZ POLAR IZADA incl usi
reliev
birref.
El on
E x t
Ma cla
CONVE RGENTE Fi 22V g
ALBITA OLIGOC LASA ANDESI NA LABRAD ORITA BUTOWN ITA ANORTI TA
Figuras 145, 146, 147, 148, 149
GRUPO DEL OLIVINO Clase: Subclase:
Silicatos Nesosilicatos
A este grupo pertenecen los silicatos del tipo A2+2SiO4 donde A= Mg, Fe, Mn, Ni, Co, Zn, Ca, Pb. Es común como producto de cristalización primaria de magmas pobres en silicatos y ricos en Fe y Mg. También es producto del metamorfismo de rocas sedimentarias ricas en magnesio tales como las dolomías. Mineral accesorio en rocas ígneas básicas , Las propiedades ópticas varían en función de su contenido químico. El olivino pobre en FeO (<13%) es biáxico positivo
NOTA S
El olivino rico en FeO es biaxico negativo. Dureza: Color: Densidad: Clivaje: Fractura: Habito: n; Fig. Int.
6,5 a 7 Incoloro (forsterita) a verde amarillento y verde profundo. 3,3 (010), pobre en sección delgada. Curva ramificada Agregados granulares. Elevado, birrefringencia y relieve altos. Biáxica negativa.
La serie continua del Olivino; Fayalita (Fe2SiO4), Forsterita (Mg2SiO4) 0 - 10: Forsterita 10-30: Crisolito. 30-50: Hyalosiderita. 50-70: Hortonolita. 70-90: Ferrohortolita. 90-70: Fayalita Ejemplo Fayalita Fe2SiO4 Clase: Silicatos Subclase: Nesosilicatos Grupo: Olivinos Deriva del nombre de la isla de Fayal, Azores (Portugal). Cristalografía: Sistema y clase: Ortorrómbico 2/m/2/m/2/m Grupo espacial: PANM Distancias Z = 4; a = 4.82 Å, b = 10.48 Å, c = 6.09 Å. GRUPO DEL OLIVINO LUZ PAR ALE LA Nombr
FORSTE RITA OLIVINO FAYALIT A MONTIC ELLITA
S is t e
comp.
Color
Ple ocr
Habito
C livaj
Fr actur
LUZ POLAR IZADA incl usi
reliev
birref.
El on
E x t
Ma cla
CONVE RGENTE Fi 22V g
NOTA S
Ca2SiO4 Monticellita
Mg2SiO4 Forsterita
Fe2SiO4 Fayalita Fig. 150
Figuras 151, 152, 153, 154, 155, 156, 157, 158.
GRUPO DE LOS PIROXENOS Clase; Silicatos Subclase; Inosilicatos de cadena sencilla: Si2O6 Ortopiroxenos Enstatita MgSiO3 Hiperstena Ferrosilita FeSiO3 Clinopiroxenos Pigeonita Diopsida CaMgSi2O6 Hedenbergita CaFeSi2O6 Augita CaAl2SiO6 Espodumena LiAlSi2O6 Egirina CaAlSi2O6 Clivage En dos direcciones a 900 Relieve Muy alto Color En general incoloro Extinción Entre 0 y 500 Birrefringencia Alta a muy alta Figuras 159, 160, 161.
(Si/O = 1:3 = 0,33)
GRUPO DE LOS PIROXENOS LUZ PAR ALE LA Nombr
S is t e
comp.
Color
Ple ocr
Habito
C livaj
Fr actur
LUZ POLAR IZADA incl usi
reliev
birref.
El on
E x t
Ma cla
CONVE RGENTE Fi 22V g
ENSTATI TA HIPERST ENA FERROS ILITA PIGEONI TA DIOPSID A HEDENB ERGITA AUGITA ESPODU MENA EGIRINA JADEITA OMFACI TA
Figuras 162, 163, 164
GRUPO DE LOS ANFIBOLES Silicatos Clase; Subclase; Inosilicatos Cadena doble: Si4O11 (Si/O = 4:11 = 0,36) Estructura cristalina formada por grupos de tetraedros unidos entre sí, dando lugar a Anfiboles –cadenas dobles, de estructura abierta o cerrada. Ortoanfiboles Antofilita Gedrita Cilnoanfiboles Hornblenda Lamptobolita (oxihornblenda) Actinolita-tremolita Glaucofano Riebeckita
NOTA S
Cummingtinita Grunerita Kataforita Kersutita La composición química de los anfíboles es similar a la de los piroxénos pero los anfíboles son hidratados y los piroxénos no. Clivage Relieve Color Extinción Birrefringencia
En dos direcciones diferentes de 900 Alto Incoloros a coloreados y pleocroicos Entre 0 y 300 Moderada a alta
GRUPO DE LOS ANFIBOLES LUZ PAR ALE LA Nombr
S is t e
comp.
Color
Ple ocr
Habito
C livaj
Fr actur
LUZ POLAR IZADA incl usi
reliev
birref.
ENSTATI TA HIPERST ENA FERROS ILITA PIGEONI TA DIOPSID A HEDENB ERGITA AUGITA ESPODU MENA EGIRINA JADEITA OMFACI TA
Figuras 165, 166, 167, 168, 169, 170, 171, 172, 173, 174, 175.
El on
E x t
Ma cla
CONVE RGENTE Fi 22V g
NOTA S
GRUPO DE LAS MICAS Silicatos Clase: Subclase: Filosilicatos Las micas figuran entre los minerales más abundantes de la naturaleza. Constituyen aproximadamente 3.8% del peso de corteza la terrestre Se encuentran en rocas intrusivas ácidas y esquistos micáceos cristalinos. Cristalizan en el sistema monoclínico, con formas hexagonales. Las propiedades físicas coinciden en muchos aspectos. Sus estructuras cristalinas son del mismo tipo. La composición química es muy variable. Presenta mezclas isomorfas, donde el Mg2+ se sustituyepor Fe2+, Al3+ por Fe3+ Fórmula general: XY2-3Z4O10(OH,F)2 o XY3Si4O12 Donde
X = Ba, Ca, Cs, (H 3O), K, Na, (NH 4) Y = Al, Cr 3+, Fe2+, Fe3+, Li, Mg, Mn2+, Mn3+, V3+, Zn Z = Al, Be, Fe 3+, Si El grupo de las micas puede dividirse en diferentes subgrupos de acuerdo con su composición química, sus propiedades ópticas, su ocurrencia, etc. Por ejemplo; Micas de alumínio Moscovita KAl2(AlSi3)O10(OH)2 Margarita CaAl2(Al2Si2)O10(OH)2 Boromoscovita KAl2BSi3O10(OH,F)2 Paragonita NaAl2(Si3Al)O10(OH)2 Micas de litio Lepidolita Bityita Masutomilita Zinnwaldita
KLi1.5Al1.5(AlSi3)O10(F,OH)2 CaLiAl2(AlBeSi2)O10(OH)2 K(Li,Al,Mn2+)3(Si,Al)4O10(F,OH)2 KLiFe2+Al(AlSi3)O10(F,OH)2
Micas ferro-magnésianas Flogopita Biotita Glauconita Flogopita sódica Siderofilita Ferri-annita Clintonita Annita
KMg3(AlSi3)O10(OH)2 K(Mg,Fe)3(AlSi3)O10(OH)2 (K,Na)(Fe3+,Al,Mg)2(Si,Al)4O10(OH) NaMg3(Si3Al)O10(OH)2 KFe2+2Al(Al2Si2)O10(F,OH)2 K(Fe2+,Mg)3(Fe3+,Al)Si3O10(OH)2 Ca(Mg,Al)3(Al3Si)O10(OH)2 KFe2+3AlSi3O10(OH,F)2
Roscoelita
K(V3+,Al,Mg)2(AlSi3)O10(OH)2
Posiblemente las más comunes son las siguientes;
GRUPO DE LAS MICAS LUZ PAR ALE LA Nombr
S is t e
comp.
Color
Ple ocr
Habito
C livaj
Fr actur
LUZ POLAR IZADA incl usi
reliev
birref.
El on
E x t
Ma cla
CONVE RGENTE Fi 22V g
BIOTITA MUSCO VITA FLOGOP ITA FLOGOP ITA Na LEPIDOL ITA MARGA RITA HIDROM USCOV GLAUCO NITA PARAG ONITA JADEITA OMFACI TA
Figuras 176, 177, 178, 179, 180, 181, 182, 183.
GRUPO DE LOS FELDESPATOIDES Clase: Silicatos Subclase: Tectosilicatos Son silicatos anhídros, parecidos a los feldespatos, pero con menor contenido en silicio . Se formán a partir de soluciones ricas en álcalis y pobres en sílice. Por consiguiente los feldespatoides nunca podrán aparecer en rocas sobresaturadas en sílice, con cuarzo primario. Tienen facilidad para contener aniones extraños, tales como Cl, CO 3, SO4 y S.
NOTA S
Simples Presentan únicamente aniones silicato, como son: Leucita: KAlSi2O6. Nefelina: (Na,K)AlSiO4, Analcima Na(AlSi2O6)·H2O. Compuestos Cancrinita: (Na,Ca)7-8(Al6Si6O24) (CO3SO4)1,5-2·5H2O Hauyna: (Na,Ca)4-8 Al6Si6(O,S)24(SO4,Cl)1-2 Lazurita: (Na,Ca)7-8(Al,Si)12(O,S)24[(SO4),Cl2,(OH)2] Noseana: Na8 Al6Si6O24SO4·H2O Petalita: LiAlSi4O10 Sodalita: Na8 Al6Si6O24Cl2 GRUPO DE LOS FELDESPATOIDES LUZ PAR ALE LA S i s t e
Nombr
comp.
Color
Ple ocr
Habito
C livaj
Fr actur
LUZ POLAR IZADA incl usi
reliev
birref.
El on
E x t
Ma cla
CONVE RGENTE Fi 22V g
LEUCITA NEFELINA ANALCIMA CANCRINI TA HAUYINA LAZURITA PETALITA SODALITA
Figuras 184, 185, 186, 187, 188, 190.
GRUPO DE LAS CLORITAS Clase: Silicatos Subclase: Filosilicatos Se distinguen por su coloración verde, del griego "chloros" quiere decir verde. Se presenta en distintas tonalidades de verde y amarillo. Se parecen en propiedades a las micas. Cristalizan en el sistema monoclínico, poseen una exfoliación perfecta, baja dureza y bajo peso específico.
NOTA S
Existe un gran número de nombres para las distintas variedades de cloritas según su composición química. Composición aproximada; X4-6Y4O10(OH,O)2 X = Al, Fe2+, Fe3+, Li, Mg, Mn 2+, Ni, Zn Y = Al, B, Fe 3+, Si Formula general; (Mg,Fe)3(Si,Al)4O10(OH)2·(Mg,Fe)3(OH)6 Exfoliación paralela Dureza 2 a 3 Sistema Monoclinico Habito; Foliada escamosa Clivaje 001 n 1.57 a 1.67 Clorita Penninita Chamosita Clinocloro Pennantita Cookeíta Gonyerita
(Mg,Fe)3(Si,Al)4O10(OH)2·(Mg,Fe)3(OH)6 (Mg,Fe2+)5 Al(Si3 Al)O10(OH)8 (Fe,Mg)5 Al(Si3 Al)O10(OH)8 (Mg,Fe2+)5 Al(Si3 Al)O10(OH)8 (Mn5 Al)(Si3 Al)O10(OH)8 LiAl4(Si3 Al)O10(OH)8 (Mn,Mg)5(Fe+3)2Si3O10(OH)8
GRUPO DE LAS CLORITAS LUZ PAR ALE LA S i s t e
Nombr
comp.
Color
Ple ocr
Habito
C livaj
Fr actur
LUZ POLAR IZADA incl usi
reliev
birref.
El on
E x t
Ma cla
CONVE RGENTE Fi 22V g
CLORITA PENNINITA CHAMOSIT A CLINOCLO RO PENNANTI TA COOKEITA GONYERIT A
GRUPO DE LOS CARBONATOS Por definición la base química fundamental de los carbonatos es el grupo C03 El hidroxilo (OH-) es el otro anión mas común Ej. Malaquita Cu2(OH)2CO3 Los carbonatos sin (OH) corresponden a los carbonatos de los metales bivalentes.
NOTA S
Los iones con radios menores que los de el Ca forman series isomorfas del sistema hexagonal (R3c), Los iones con radios mayores que los de Ca forman carbonatos del sistema rómbico. El carbonato de calcio puro, es dimorfo, puede cristalizar en uno y otro sistema. Grupo de la calcita Sist.Hexagonal R3c Calcita CaCO3 Magnesita MgCO3 Siderita FeCO3 Rodocrosita MnCO3 Smithsonita ZnCO3 Grupo de la dolomita Sist. Hexagonal R3 Dolomita CaMg(CO3)2 Ankerita Ca(Fe,Mg, Mn)(CO3)2 Grupo de la aragonita Sist. Ortorombico Pmcn Aragonita CaCO3 Witherita BaCO3 Estroncianita SrCO3 Cerusita PbCO3 Auricalcita (Zn,Cu2+)5(CO3)2(OH)6 Grupo de la Azurita Azurita Cu3(CO3)2(OH)2 Malaquita Cu2CO3(OH)2 Rossasita (Cu,Zn)2(CO3)(OH)2
GRUPO DE LOS CARBONATOS LUZ PAR ALE LA Nombr
CALCITA MAGNESIT SIDERITA RODOCRO SITA SMITHSON ITA DOLOMITA ANKERITA ARAGONIT WITHERIT ESTRONCI ANITA CERUSITA AURICALC ITA AZURITA MALAQUIT
S i s t e
comp.
Color
Ple ocr
Habito
C livaj
Fr actur
LUZ POLAR IZADA incl usi
reliev
birref.
El on
E x t
Ma cla
CONVE RGENTE Fi 22V g
NOTA S
ROSSASIT
GRANATES SULFATOS OTROS
