3. Clasificacion de Los Silicatos

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  • Existen 2 principales sistemas de

    clasificacin para los minerales. Estos

    dos, entre otros, son los que ms

    extendidos estn y son el sistema de

    clasificacin de Dana y de Strunz.

    TALLER DE MINERALOGA 2013 ANTONIO PERALTA

    UPV-2013

  • La clasificacin de Strunz es un sistema de clasificacin de los minerales sobre la base de su composicin qumica.

    Strunz se encarg de la clasificacin en funcin de las propiedades cristaloqumicas. Sus tablas mineralgicas, publicadas por primera vez en 1941, han sufrido una serie de modificaciones, la ms reciente en la novena edicin, publicada en 2001.

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    UPV-2013

  • El sistema actual divide los minerales en nueve clases, que se dividen

    adems en otras subdivisiones, familias y grupos siempre siguiendo la

    composicin qumica y cristalogrfica de los minerales.

    Tabla de Clasificacin de Strunz TALLER DE MINERALOGA 2013

    ANTONIO PERALTA UPV-2013

  • El sistema de DANA es un sistema de clasificacin

    qumica de los minerales. La clasificacin qumica fue

    aprobada por James Dana en la 4 edicion de su

    Sistema de Mineraloga, publicado en el ao 1854, y

    posteriormente por la mayora de autores en la

    segunda mitad del siglo XIX.

    Esta clasificacin principalmente fue desarrollada

    cuando salieron a la luz los resultados del anlisis de

    la estructura cristalina durante el siglo XX. Estos

    desarrollos se materializaron en la primera edicin de

    Struntz's Mineralogische Tabellen en 1941 y en la

    recientemente completa octava edicin de

    Mineraloga de DANA en el ao 1997 TALLER DE MINERALOGA 2013

    ANTONIO PERALTA UPV-2013

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  • TECTO

    SILICA

    TOS

    TECTOSILICATOS: Minerales formados por una armazn tridimensional de tetraedros SiO4 enlazados, aqu todos los oxgenos del tetraedro estn compartidos formando estructuras muy fuertes, la relacin Si:O es 1:2

    Los tectosilicatos se dividen en 5 grupos: -Grupo de la slice -Grupo de los feldespatos -Grupo de los feldespatoides -Grupo de las ceolitas -Grupo de las escapolitas

  • TECTO

    SILICA

    TOS

    Grupo del SiO2 Se incluye en este grupo al palo que pese a ser un mineralodide amorfo tiene composicin SiO2.

    Para el grupo del SiO2 existen diversos modos de disposicin geomtrica (polimorfos), en funcin de su campo de estabilidad (P y T)

  • TECTO

    SILICA

    TOS

    Variedades del cuarzo: Atendiendo a la diferencia de color se dan las siguientes.

  • TECTO

    SILICA

    TOS

    Grupo de los feldespatos Los feldespatos estn formados por una red tetradrica de grupos SiO2 con incorporaciones de Al y presencia, en los huecos disponibles, de cationes Na+, K+ o Ca2+ de manera que se van a neutralizar las cargas.

  • TECTO

    SILICA

    TOS

    El trmino puramente potsico tiene 3 polimorfos:

    1. Microclina (KAlSi3O8)- Triclnico. Baja T. disposicin de todo el Al en una nica posicin estructural . Este tipo de disposicin atmica es posible en el caso de un lento enfriamiento del magma, por lo tanto, es propia de rocas intrusivas abisales.

    2. Ortosa u ortoclasa (KAlSi3O8)-Monoclnico.T intrmdia. ocupa un lugar intermedio entre la sanidina y la microclina en lo referente a la distribuci n del Al .

    3. Sanidina (K,Na)(AlSi3O8)- Monoclnico. Alta T., y se caracteriza por la distribuci n regular de tomos de Al por los tetraedros de Si. Es propia de rocas volcnicas de muy rpido enfriamiento .

    El trmino puramente Sdico sera: - Albita (NaAlSi3O8) El trmino puramente clcico sera: - Anortita (CaAl2Si2O8)

  • TECTO

    SILICA

    TOS

    As pues, el grupo de los feldespatos se divide en dos series: 1. Serie de los feldespatos alcalinos: Engloba desde el termino puramente K (los tres polimorfos K, sanidina, ortosa y microclina) al puramente Na (Albita), siendo los minerales de esta serie los tres polimorfos potsicos, la anortoclasa y la albita

  • TECTO

    SILICA

    TOS

    2. Serie de las plagioclasas (solucin slida= comp. qumica diferente e igual estructura cristalina (triclinico)): Engloba desde el trmino puramente Na (Albita) al puramente Ca (Anortita): Albita (NaAlSi3O8) Anortita (CaAl2Si2O8)

    Los minerales que forman la serie de las plagioclasas son:

  • Grupo de los feldespatoides Los feldespatoides son silicatos anhdros, qumicamente parecidos a los feldespatos, excepto por su menor contenido en silicio (aproximadamente un tercio menos), formndose a partir de soluciones ricas en lcalis y pobres en slice. Por consiguiente los feldespatoides nunca podrn aparecer en rocas sobresaturadas en slice, con cuarzo primario.

    Las estructuras de estos minerales estn ntimamente relacionadas con las de los feldespatos, sin embargo, algunos de ellos tienden a formar cavidades estructurales mayores que en el caso de los feldespatos, debidos a enlaces tetradricos de cuatro y seis miembros, lo que justifica un mayor intervalo en sus pesos especficos.

    TECTO

    SILICA

    TOS

  • Grupo de las zeolitas:

    Forman una gran familia de silicatos hidratados, los cuales estn formados por armazones de AlO4 y SiO4 muy abiertos, con grandes espacios de interconexin o canales. Dichos canales retienen iones de Na, Ca o K as como molculas de agua ligadas por enlaces de hidrgeno a los cationes de la estructura.

    Esta estructura justifica la capacidad que tienen las zeolitas de desprender agua de manera continua a medida que se les calienta y a temperaturas relativamente bajas, dejando intacta la estructura del mineral. Por otra parte la zeolita deshidratada puede rehidratarse fcilmente simplemente sumergindola en agua. Por estas propiedades los de este grupo suelen emplearse como desecantes en la eliminacin de agua en hidrocarburos.

    En la naturaleza se encuentran 41 tipos de zeolitas, pero las ms importantes son la Natrolita, Chabacita, Heulandita.

    TECTO

    SILICA

    TOS

  • Grupo de las escapolitas:

    Son minerales metamrficos con formulas que recuerdan a las de los feldespatos. Las principales escapolitas conforman una solucin slida entre Marialita (Na) y la Meionita (Ca).Los trminos intermedios en esta solucin slida se conocen como Wernerita Tambin tiene cierta importancia la Analcima (Na(AlSi2O6)H2O).

    TECTO

    SILICA

    TOS

  • NESO

    SILICA

    TOS

    Los nesosilicatos no comparten ningn oxgeno entre tetraedros SiO4. La unin entre tetraedros se establece mediante enlaces inicos a travs de diferentes cationes (Fe, Mg, Ca...). El empaquetamiento atmico de los nesosilicatos es generalmente denso, lo que hace que los minerales de este grupo tengan una dureza y peso especfico relativamente elevados. Dentro de los nesosilicatos tenemos los siguiente grupos: - Grupo del olivino. -Grupo de los granates. -Grupo de los nesosilicatos aluminicos o aluminosilicatos.

  • NESO

    SILICA

    TOS

    GRUPO DEL OLIVINO Se suele utilizar para la extraccin de magnesio o para la fabricacin de refractarios, aunque las variedades transparentes se emplean en joyera.

  • NESO

    SILICA

    TOS

    GRUPO DE LOS GRANATES Grupo de minerales en forma de dodecaedros o trapezoedros. Pertenecen a los neosilicatos y tienen la misma frmula qumica: A3B2(SiO4)3

    Los elementos qumicos A y B que pueden estar presentes son generalmente calcio, magnesio, aluminio, hierro (II), hierro (III), cromo (III), manganeso y titanio.

    As, y segn su composicin qumica, se diferencian seis variantes comunes de granate: - Piropo Mg3Al2(SiO4)3, de color vino tinto a rojo sangre - Almandino Fe3Al2(SiO4)3, de color dorado - Spessartina Mn3Al2(SiO4)3 entre mbar y ladrillo - Grosularia Ca3Al2(SiO4)3 amarillo terroso. - Andradita Ca3Fe2(SiO4)3 de color amarillo o azul oscuro - Uvarovita Ca3Cr2(SiO4)3 de color verde

  • NESO

    SILICA

    TOS

  • NESO

    SILICA

    TOS

    GRUPO DE LOS NESOSILICATOS ALUMNICOS

    Andalucita, Sillimanita, Distena son minerales comunes en las rocas

    metamrficas, ricos en alumInio y que poseen la misma frmula

    estequiomtrica Al2O(SiO4). La diferencia entre ellos estriba en el

    modo de unin de los tetraedros de silcio (minerales polimorfos).

    En este grupo tambin se incluye la estaurolita, tambin

    metamrfico y el topacio (no metamrfico).

  • NESO

    SILICA

    TOS

  • NESO

    SILICA

    TOS

  • NESO

    SILICA

    TOS

  • NESO

    SILICA

    TOS

    Otros nesosilicatos son

    Circn Zr(SiO4): se utiliza como gema Topacio Al2(OH,F)2SiO4: tambin utilizadas

    algunas variedades como piedras preciosas.

  • SORO

    SILICA

    TOS

    Los sorosilicatos se caracterizan por presentar grupos tetradricos de SiO4 compartiendo un oxgeno en el vrtice comn formndose un empaquetamiento de tipo Si2O7.

    La mayor parte de los minerales de este grupo son relativamente raros con la excepcin de la epidota y la idocrasa.

  • SORO

    SILICA

    TOS

  • SORO

    SILICA

    TOS

    Idiocrasa:

    Caracterstico de rocas de metamorfismo de contacto y a veces en

    eruptivas.

  • SORO

    SILICA

    TOS

    Epidota:

    -En rocas de metamorfismo regional y de contacto, como pizarras

    verdes, serpentinitas , metareniscas y cuarcitas y especialmente en las

    corneanas.

    -En el skarn de los depsitos de magnetita en Escandinavia.

    De origen neumatoltico-hidrotermal se encuentra en pegmatitas

    como producto de descomposicin de silicatos alumnico-clcicos,

    apareciendo igualmente en esta forma en las grietas y drusas de

    granitos, sienitas, gneises y pizarras.

    - Como producto de cristalizacin directa del magma.

    - En arenas sueltas como mineral sedimentario.

  • INO

    SILICA

    TOS

    En los inosilicatos los tetraedros de SiO4 se polimerizan formando cadenas simples al compartir O de los grupos adyacentes, obtenindose relaciones Si/O = 1/ 3. Esta estructura es propia de los piroxenos.

    Si adems estas cadenas se unen lateralmente compartiendo ms oxgenos se forman cadenas dobles con una relacin Si/O = 4/ 11, caracterstica estructura de los anfboles.

  • INO

    SILICA

    TOS

    Anfboles y piroxenos poseen propiedades cristalogrficas, fsicas y qumicas muy parecidas. La mayor parte son monoclnicos pero ambos grupos poseen miembros ortorrmbicos . Los mismos cationes se presentan en ambos grupos pudindose establecer

    una relacin entre series minerales de un grupo y otro. As por ejemplo a la serie de los piroxenos enstatita - ortoferrosilita podemos hacer corresponder la serie de los anfboles cummingtonita -grunerita, igualmente ocurre con los piroxenos de la serie dipsido - hedenbergita con sus anlogos anfboles de la serie tremolita -actinolita etc. Minerales anlogos de uno y otro grupo comparten el color, brillo y

    dureza, pero no as el peso especfico o ndice de refraccin ms bajo en los anfboles debido a la presencia del grupo OH. Igualmente, presentan hbitos distintos, con los cristales de piroxenos en

    forma de prismas gruesos mientras que los anfboles tienden a formar cristales alargados de tipo acicular.

  • INO

    SILICA

    TOS

  • INO

    SILICA

    TOS

    PIROXENOIDES Si bien comparten con los piroxenos una relacin de Si/O = 1/ 3, los piroxenoides no tienen la misma estructura que stos. Las cadenas de SiO2 coordinadas por cationes octadricos son menos simtricos que en el caso de los piroxenos, lo que les confiere un hbito fibroso y una exfoliacin de tipo astilloso. La siguiente figura representa los campos de composicin de algunos piroxenoides y ortopiroxenos (para las condiciones de 600C y 6 kilobares, aproximadamente). Las lneas rectas conectan pares de minerales que se encuentran juntos en la naturaleza.

  • CICLO

    SILICA

    TOS

    Los ciclosilicatos estn formados por por anillos de tetraedros entrelazados de SiO2 con una relacin Si/O = 1/ 3, presentndose tres posibles configuraciones: -El anillo Si3O9 es muy raro, apareciendo solo en el caso de benitoita (BaTiSi3O9). -El anillo Si4O12 es igualmente raro, observndose en el caso de la pagodita (Ca2Cu2Al2Si4O12(OH)6). -El anillo Si6O18, por el contrario, es ms habitual y est en la base de las estructuras de minerales ms corrientes y usuales como el berilo y las turmalinas

    CICLOSILICATOS

  • CICLO

    SILICA

    TOS

    En la estructura del berilo estos anillos aparecen dispuestos en hojas planas paralelas a {0001}. Estas hojas de iones Be y Al se encuentran entre las capas de los anillos. El Be (de coordinacin 4) y el Al (de coordinacin 6) conectan horizontal y verticalmente las capas. Los anillos silicio - oxgeno se superponen de modo que correspondan los orificios centrales formndose, paralelamente al eje c, unos canales en los que pueden quedar retenidos iones, tomos neutros e incluso molculas. En el caso del berilo aparecen (OH)-, H2O, F, He e iones de Rb, Cs, Na y K.

  • CICLO

    SILICA

    TOS

    Generalmente los anillos de silicio - oxgeno no son polares, pero en el caso de las turmalinas la fuerza de los enlaces dirigidos hacia una cara no es la misma que la dirigida hacia la otra, mirando en una y otra direccin alternativamente en direccin del eje c.

  • CICLO

    SILICA

    TOS

  • FILO

    SILICA

    TOS

    Los minerales de este grupo presentan estructuras de tetraedros de SiO4 en hojas de extensin indefinida en la que tres de los oxgenos estn compartidos con tetraedros vecinos resultando una relacin Si/O = 2/ 5, con simetra senaria en cada hoja.

    Filosilicatos

    Por lo tanto son minerales de hbito hojoso o escamoso con una direccin de exfoliacin dominante. Son blandos, de peso especfico relativamente bajo, presentando laminillas de exfoliacin flexibles e incluso elsticas. La mayora de los minerales de este grupo poseen grupos OH localizados en el centro de los anillos senarios de tetraedros a la misma altura que los oxgenos de los vrtices no compartidos. En la estructura de la caolinita, entre las hojas, formadas por tetraedros SiO4, se encuentran cationes de Al en coordinacin octadrica.

  • FILO

    SILICA

    TOS

    Este grupo de minerales es especialmente importante al agrupar a la mayora de los productos de meteorizacin de las rocas y por lo tanto a la mayora de los constituyentes de los suelos. Aparecen igualmente como constituyentes de rocas tales como los esquistos y ciertas rocas gneas (caso de las micas), as como son tpicos productos de alteracin de feldespatos, anfboles, piroxenos, olivinos etc.

  • FILO

    SILICA

    TOS

    Unidades estructurales bsicas. Los filosilicatos poseen dos tipos de capas cuya disposicin relativa vara entre los diferentes grupos Capa t: Capa tetradrica (t: lmina de tetraedros SiO4 enlazados). Capa o: Capa octadrica (o: lmina octadrica de XO6, X normalmente Mg o

    Al). GRUPO SERPENTINA - CAOLINITA: Capas t - o enlazadas entre s por fuerzas dbiles Van der Walls. GRUPO PIROFILITA - TALCO: Capas t - o - t unidas por fuerzas dbiles de Van der Walls. GRUPO MICAS: (Capas t - o - t) - (catin) - (capas t - o - t). El Al sustituye al Si y la carga elctrica libre es aprovechada por un catin enlazante. Si son dos Al los que sustituyen a dos Si sobrarn dos cargas y el catin enlazante, como por ejemplo el Ca, lo hace tan fuertemente que se pierde exfoliacin y flexibilidad originndose las micas frgiles (ej. margarita ). Las illitas son un conjunto de micas con menos Si sustituido por Al y con ms agua. Tambin parte del potasio se sustituye por Ca y Mg. Su formula general es (K,H3O)(Al,Mg,Fe)2(Si,Al)4O10[(OH)2.H2O]

  • FILO

    SILICA

    TOS

    GRUPO CLORITAS : (Capas t - o - t) - (hoja simple octadrica) - (capas t - o - t). GRUPO ESMECTITAS: (Capas t - o - t) - (capas de molculas de H2O) - (capas t - o - t). Las lminas de H2O poseen iones intercambiables entre ellas. GRUPO SEPIOLITA: Capas t - o - t no regularmente definidas sino en franjas correspondientes a dos o tres cadenas de tipo anfiblico. Poseen molculas de H2O de coordinacin as como de tipo zeoltico (pueden desprenderse). Minerales de la arcilla

    Es un trmino petrogrfico que comprende a los filosilicatos alumnicos hidratados. El trmino caoln corresponde a la arcilla de mayor pureza (composicin) en la caolinita.

  • FILO

    SILICA

    TOS

    Filosilicatos ms importantes