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FACULTAD DE CIENCIASDEPARTAMENTO DE GEOCIENCIAS

Avance exposición de temas especificosTemas: Halogenuros, feldespatoides y piroxenoides

Oscar Daniel Torres AlarconJuan Carlos Díaz Lizarazo

Andrés Felipe GonzálezAndrés Felipe Vásquez

Nicolás Vergara

Feldespatoides, piroxenoides y halogenuros

Halogenuros

La clase química de los halogenuros se caracteriza por el predominio de los iones halógenos electronegativos, CL-, Br- e I- que son aniones grande, tienen carga débil y se polarizan fácilmente. Cuando se combinan con cationes relativamente grandes, débilmente polarizados y de valencia baja, tanto los cationes como los aniones se comportan como cuerpos casi perfectamente esféricos. Este empaquetamiento permite que la simetría de estos enlaces genere estructuras con la mayor simetría posible.

Todos los halogenuros cúbicos tienen dureza relativamente baja, puntos de fusión de moderados a elevados, y en estado solido son malos conductores de calor y de electricidad. La conductividad eléctrica se efectua por electrolisis. Cuando los iones halógeno se combinan con cationes de mayor tamaño y mas polarizados que los de los metales alcalinos, resultan estructuras de simetría inferior y el enlace tiene propiedades algo mas covalentes, entrando corrientemente en tales estructuras y como constituyentes escenciales, agua e hidróxidos, como ocurre en la atacamita y la carnalita.

Fig 1. Modelo de empaquetamiento de la fluorita, Ca en verde y F en gris.

Fig. 2 Atacamita-malaquita-limonita

Origen, yacimientos y aplicaciones

Los elementos halógenos no son muy abundantes en minerales de origen magmático, únicamente el flúor y el cloro forman parte, en forma minoritaria, de algunos silicatos y fosfatos, como por ejemplo en el fluorapatito. Sin embargo, la presencia de flúor y cloro en materiales hidrotermales o en emanaciones volcánicas, es una prueba de su presencia en los magmas. En muchos yacimientos hidrotermales existen grandes venas de fluorita y de criolita, así como pequeños cristales de cloruro de sodio (halita) formando parte de inclusiones fluidas en cuarzos y en sulfuros.

En ambientes sedimentarios se encuentran grandes depósitos de origen evaporítico formados por cloruros de sodio, potasio y magnesio, acompañados por sulfatos, boratos y otros minerales hidrosolubles. También es posible encontrar, en estos yacimientos, pequeñas cantidades de bromo y de iodo.La mayor cantidad de estos elementos se encuentra disuelta en el agua del mar. Los cloruros y los bromuros representan el 1.9% y el 0.0065% respectivamente, del peso total del mar. El iodo aparece también concentraciones apreciables. Sin embargo, el flúor no alcanza nunca concentraciones superiores a 0.0008 gr/litro. Además, el flúor es rápidamente asimilado por los seres vivos para la síntesis del fluoruro de calcio, imprescindible para la constitución de las partes duras de muchos animales. El ciclo geoquímico del flúor presenta cierta fragilidad, ya que si bien es verdad que los procesos de meteorización de las rocas provocan la eliminación de grandes cantidades de Cl y F, el primero es arrastrado por las aguas continentales hasta el mar. Pero la afinidad del F por el Ca (elemento muy difundido) para formar el fluoruro de calcio impide que los fluoruros lleguen al mar.

Fig 3. fluorita asociada con cuarzo, prueba de que su origen también puede ser hidrotermal.





Nicolás Vergara

Minerales haluros

Propiedades físicas

Color Incoloro en estado puro; azul, rojo, blanco, amarillo

Lustre Vítreo

Sistema cristalino

Ortorrómbico

Hábito cristalino

Cristales hexagonales, masivo

Dureza 2,5

http://es.wikipedia.org/wiki/Escala_de_Mohs

http://es.wikipedia.org/wiki/H%C3%A1bito_cristalino


http://es.wikipedia.org/wiki/Ortorr%C3%B3mbico

http://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_cristalino


http://es.wikipedia.org/wiki/Lustre

http://es.wikipedia.org/wiki/Color

Atacamita (Cu2Cl (OH)3)

Fluorita CaF2

Color Verde generalmente oscuro, amarillo

Raya Verde

Lustre Adamantino

Transparencia Transparente a translúcido

Sistema cristalino Ortorrómbico

Hábito cristalino fibroso o granular, con cristales bien formados

Propiedades físicas

Color Variable: azul, verde, rojo, blanco, amarillo, violeta

Raya Blanca

Lustre Nacarado

Sistema cristalino Cúbico

Hábito cristalino Cúbico, octaedro, rombododecaedro



http://es.wikipedia.org/wiki/Lustre

http://es.wikipedia.org/wiki/M%C3%A9todo_de_la_raya

http://es.wikipedia.org/wiki/Color





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HALITA.

La halita es un mineral muy corriente, sal gema o sal de roca es un mineral sedimentario, el cuál se puede formar por la evaporación de agua salada, en depósitos sedimentarios y domos salinos. Está asociada con silvina, carnalita y otros minerales. Su composición química es cloruro de sodio (NaCl). Su ficha con sus características más relevantes es la siguiente:

Algunos ejemplares, especialmente los que no son muy puros, son sensibles a la humedad de la atmósfera, por lo que se recomienda conservar la halita en recipientes bien cerrados.

Cristalografía. Grupo: isométrico. Sistema: cúbico. R. cristalográficas: a=b=c. α=β=γ=90°

Propiedades físicas. Dureza: 2,5 Color: incoloro o blanco con excepciones. Brillo: vítreo traslucido. Raya: blanca. Peso específico: 2,16.

Aspectos diagnósticos. Caracterizada por su exfoliación cubica y su sabor,

se distingue de la silvina por su sabor menos amargo. Porcentajes.

Na = 39,3%; Cl = 60,7%

Mineral muy corriente encontrado en diversos ambientes.

La halita no constituye solamente un mineral de colección, sino también un producto industrial (producción de sodio, cloro, etc.), alimentario e histórico.

SILVINA

La silvina es un mineral del grupo de los haluros. Químicamente es cloruro de potasio (KCl).

Cristaliza, como la sal gema, en el sistema regular, dominante en cubos. Más frecuentemente se presentan en masas cristalinas incoloras o diversamente colorada por la presencia de sustancias extrañas, como la sal. Soluble en el agua, acompaña a la sal en capas y bolsadas dentro de ella, en muchos de sus yacimientos como Suria, Cardona y Sallent (Barcelona).

Su ficha con sus características más relevantes es la siguiente:

Cristalografía. Grupo: isométrico. Sistema: cúbico. R. cristalográficas: a=b=c. α=β=γ=90°

Propiedades físicas. Dureza: 2 Color: transparente en estado puro.

Incoloro o blanco con excepciones. Brillo: vítreo traslucido. Raya: blanca.Peso específico: 1,99.

Aspectos diagnósticos. Se distingue de la halita por su sabor más amargo.

Porcentajes. K = 52,4%; Cl = 47,6% (Puede contener cloruro sódico).

Mineral con paragénesis igual al de la halita pero muchomás rara de encontrar.





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No es un mineral extraño en el sentido propio de la palabra, ya que se presenta mezclado con halita; a veces es abundante en algunas minas de sal y sirve como materia prima para obtener fertilizantes. Sin embargo, no son muchas las colecciones que tienen bellos cristales de esta especie.

La silvina tiene el mismo origen, forma de yacimiento y paragénesis que la halita, pero se encuentra de manera mucho menos frecuente y es mucha más rara. Queda en las aguas madres después de la precipitación de sal y es una de las ultimas sales en separarse del medio acuoso en el que se encuentra.

QUERARGIRITA

También llamada cerargirita, ostwaldita, argiroceratita o plata córnea, es un mineral de la clase de los minerales haluros. Fue descrita por primera vez en 1565, nombrada en alusión a su composición química de cloro y plata (argentum en latín).


Este mineral es una mena supergénica importante de la plata. Solamente se halla en la parte superior, es decir, en la zona de enriquecimiento de los filones de plata, donde han actuado las aguas descendientes que contenían pequeñas cantidades de cloruros sobre los productos oxidados de las menas primarias de plata del filón. Está asociada a otros minerales de plata y plata natural, cerusita y en general con minerales secundarios.

CRIOLITA

La criolita es un mineral del grupo III (halogenuros) según la clasificación de Strunz. Es un fluoruro de aluminio y sodio (Na3AlF6). En estado natural se encuentra en Ivittuut (Groenlandia).

Su importancia proviene de su facilidad de disolver el óxido de aluminio (Al2O3); por esta razón se emplea fundida como fundente de la alúmina en la obtención del aluminio metálico por electrólisis. La Criolita funde a 1012 C°.

Las grandes cantidades de este mineral utilizadas en la industria no pueden ser obtenidas de los yacimientos naturales, por esto se produce artificialmente a partir de sales de aluminio y ácido fluorhídrico.

Cristalografía. Grupo: isométrico. Sistema: cúbico. R. Cristalográficas: a=b=c. α=β=γ=90°

Propiedades físicas. Dureza: 2 - 3 Color: Gris perla a incoloro. Brillo: vítreo resinoso (brillo córneo). Raya: blanca. Peso específico: 5,5.

Aspectos diagnósticos. Se distingue principalmente por su aspecto

de cera y su sectilidad. Porcentajes.

Ag = 75,3%; Cl = 24,7%Mena supergénica de plata.





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La criolita es un mineral bastante raro, que se encuentra en pocas localidades del mundo, pero en estas es abundante, hasta el punto que se utiliza industrialmente. La localidad más famosa es

Cristalografía. Grupo: trimétrico. Sistema: monoclínico. R. cristalográficas: a≠b≠c. α=γ=90°; β≠90°.

Propiedades físicas. Dureza: 2,5 Color: incoloro o blanco nieve. Brillo: vítreo a graso. Raya: blanca. Peso específico: 2,95 – 3,0.

Aspectos diagnósticos. Se caracteriza por su partición pseudocúbica,

color blanco y brillo peculiar. Porcentajes.

Na = 32,8%; Al= 12,8%; F=54,4% Criolita con único deposito importante en Ivigtut, Groenlandia.

Ivigtut, en el fiordo de Arksuk, junto a Julianehaab, en Groenlandia, donde la criolita se ha extraído durante muchos años en una importante explotación minera, hoy finalizada.

Feldespatoides:

Son un grupo de aluminosilicatos de Na, K y, menos frecuentemente, Ca, que aparecen en lugar de los feldespatos en magmas alcalinos subsaturados en sílice. Los feldespatoides constituyen una familia de silicatos bastante comunes, su nombre indica que, al menos en su composición química, son similares a los feldespatos. Son silicatos de estructura anhidra químicamente semejantes a los feldespatos. La principal diferencia entre los feldespatos y los feldespatoides es su contenido de sílice, pues los feldespatoides contienen aproximadamente un tercio menos de sílice que los feldespatos alcalinos y, por lo tanto, tienden a formarse en soluciones ricas en álcalis (Sodio y potasio) y pobres en sílice. Las estructuras de los feldespatoides están íntimamente relacionadas con las de los feldespatos de minerales silíceos. Sin embargo, varios feldespatoides muestran un desarrollo de cavidades estructurales algo mayores que los feldespatos o minerales silíceos como resultado de enlaces tetraédricos de cuatro a seis miembros. Este incremento general de aberturas en las estructuras de los feldespatoides con respecto a las de los feldespatos, se pone de manifiesto en sus intervalos de peso específico.

Los minerales feldespatoides principales y/o más comunes son:





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1- Leucita2- Nefelina3- Sodalita 4- Lazurita5- Petalita

1-Leucita (KAl Si2O6)

Caracterizada principalmente por su forma trapezoedrica e infusibilidad. La leucita esta generalmente incrustada en la roca madre. Generalmente aparece en minerales trapezoedricos que a bajas temperaturas son pseudomorfos. Presenta un brillo vítreo y por lo general es de color blanco a gris. Aunque la leucita es un mineral más bien raro, abunda generalmente en lavas recientes; rara vez se observa en las rocas profundas.

2-Nefelina: (Na ,K ) AlSiO 4:

Se caracteriza la variedad maciza por su brillo graso y es distinguible del cuarzo por su dureza menor. Se presenta de manera hexagonal y rara vez aparece en cristales prismáticos pequeños con plano basal. Casi siempre es macizo, compacto y se da en granos incrustados. Su color es el incoloro, blanco, o amarillento. Este mineral es un

componente de las rocas que se encuentran en las rocas intrusivas o extrusivas deficientes en silicatos. Está asociada al apatito.

3-Sodalita Na8 ¿:

Se distingue en muchas ocasiones por su color azul, diferenciándose de la lazurita por el diferente tipo de sus yacimientos y por la ausencia de pirita asociada con él. Se presenta de manera isométrica y rara vez aparece en cristales, generalmente dodecaedros. Corrientemente lo hace en masa, en granos incrustados. Este mineral petrográfico es relativamente raro, asociado a la nefelina, cancrinita y otros feldespatoides en las sienitas nefeliferas, traquitas, fonolitas.

4-Lazurita ¿:

Se caracteriza por su color azul y por estar asociada a la pirita. Presenta brillo vítreo y color azul celeste fuerte. Se da de manera isométrica con cristales un poco raros, generalmente dodecadricos. Aparece generalmente en calizas cristalinas como un producto





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de metamorfismo de contacto. El lapislázuli es, generalmente, una mezcla de lazurita con pequeñas cantidades de calcita, piroxeno y otros silicatos.

5-Petalita Li (Al Si4O10):

Se caracteriza por su hábito tabular. Distinguible de otros minerales por su exfoliación y menor peso específico, su forma de cristalización natural es la monoclínica, generalmente compacta o en masas exfoliables. Se da en pegmatitas asociadas con otros minerales litiniferos como la turmalina y lepidolita. Es una mena importante de litio, la petalita incolora puede tallarse en facetas como gema.

Origen, yacimientos y aplicaciones

La manera en la cual están dadas los yacimientos de los siguientes minerales son raros, abunda generalmente en lavas recientes; rara vez se observa en las rocas profundas. Se da en rocas deficientes en sílice y, por lo tanto, no se encuentra nunca en rocas que contengan cuarzo. Para concluir es importante resaltar los siguientes aspectos:

- Nunca están asociadas a cuarzo ya que reaccionan con la sílice libre para dar un feldespato.

- Aunque los feldespatoides son todos tectosilicatos, cristalizan en diversos sistemas, las especies más comunes son generalmente cubicas o hexagonales.

- La principal diferencia que radica con los feldespatos es en el contenido de sílice. Los feldespatoides contienen menos de 2/3 de la sílice que representa un feldespato.

- Los feldespatoides son minerales anhidros, aunque es relativamente frecuente la presencia de grupos anionicos adicionales como Cl, S, CO3, o SO4. Estos grupos anionicos de gran tamaño se localizan en los huecos de la estructura.

Piroxenoides

El grupo de los piroxenoides hace parte de los inosilicatos, el cual hace parte de la gran familia de los silicatos, la clase mineral más importante existente (92% de los minerales de la corteza, son silicatos). En la familia de los inosilicatos, además de los piroxenoides, se encuentran los piroxenos y los anfíboles. A continuación se presenta con más claridad la ubicación general de los piroxenoides:





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Los inosilicatos están constituidos por cadenas de tetraedros de SiO4, al compartir oxígenos con los tetraedros adyacentes. Las cadenas sencillas pueden unirse lateralmente, compartiendo más oxígenos y formando cadenas dobles.

Ya se contextualizó el grupo de los piroxenoides, el cual es el de interés en el presente escrito. Ahora el resto del documento se

centrará en él.Pese a que en las cadenas que forman los piroxenoides también están formadas de SiO3, al igual que los piroxenos, su geometría no es así de simple, no tiene una distancia repetida de 5.2A a lo largo de la dirección de la cadena. En cambio, la cadena de la Wollastonita (CaSiO3, piroxenoide que se profundizará más aelante), la distancia mímica repetida es de 7.1A. Debido a la menos simetría de los piroxenoides con respecto a la de los piroxenos, las estructuras de estos últimos son triclínicas. A continuación se presentarán a fondo los 3 minerales del grupo de los piroxenoides: Wollastonita, Rodonita y Pectolita.

Wollastonita – CaSiO3

Cristalografía: Triclínico. Suele aparecer en cristales tabulares, o macizo.Propiedades físicas: Dureza 5 a 5.5, peso específico 2.85, brillo vítreo, perlado en las superficies de exfoliación. Color blanco a grisáceo, blanco. Diagnóstico: Se puede caracterizar por sus dos exfoliaciones perfectas, con ángulos alrededor de 84°. Composición: CaO 48.3%, SiO2 51.7% para el mineral puro. Yacimientos: Aparece principalmente como mineral metamórfico de contacto en las calizas cristalinas y se forma así: CaCO2 + SiO2 CaSiO3 + CO2Hay zonas donde la Wollastonita aparece en tales cantidades que es el principal constituyente de la roca, como en la Selva Negra en Alemania; Gran Bretaña, Francia, California – Estados Unidos, y México.Empleo: Se utiliza para la industria ladrillera. Etimología: En honor del químico inglés W. H. Wollaston (1766-1828).

Rodonita – MnSiO3

Cristalografía: Triclínico. Los cristales son generalmente tabulares paralelos.Propiedades físicas: Dureza 5 a 6, peso específico 3.4-3.7, brillo vítreo, color rosa-rojizo, rosado, castaño; si se encuentra negro es por el óxido de manganeso.Composición: La rodonita no es pura, sino que tiene algo de Ca, con un contenido máximo de CaSiO3 de un 20% molecular. Diagnóstico: Color rosa y exfoliación de 90°. Se distingue de la rodocrosita por su mayor dureza.Yacimiento: Se encuentra en depósitos de manganeso y formaciones de hierro ricas en Mn, como resultado de una actividad metamórfica. Y se forma así:MnCO3 + SiO2 MnSiO3 + CO2rodocrositaGlobalmente se encuentra en Suecia, Sur de Gales, Urales, Australia y estados Unidos.Empleo: Se utiliza como piedra de adorno (pulida).Etimología: Deriva de la palabra griega que significa rosa.

Pectolita – Ca2NaH(SiO3)3





Nicolás Vergara

Cristalografía: Triclínico. Los cristales son generalmente argados según el eje b. Agregados aciculares, generalmente radiales.Propiedades físicas: Dureza 5, peso específico 2.8, brillo vítro a sedoso, color gris a incoloro.Composición: CaO 3.8% Na2O 9.3% SiO2 54.2% H2O 2.7%.Diagnóstico: Se puede reconocer por sus direcciones de exfoliación, dando origen a fragmentos aciculares agudos.Yacimientos: Se encuentra rellenando cavidades en los basaltos asociados a diversas zeolitas, prehnita, calcita, etc. Se encuentra en cantidades apreciables en Nueva Jersey y Quebec.Etimología: Del griego, que significa “compacto”, por su hábito.

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