estudio de los silicatos
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ESTUDIO DE LOS SILICATOS
Constituyen un grupo de minerales, caracterizados desde el punto de vista estructural,
es decir, poseen un tetraedro como unidad fundamental, con un átomo de silicio en el
centro y rodeado de cuatro átomos de oxígeno; esta unidad básica puede compartir
uno o más átomos de oxígeno de los tetraedros adyacentes para formar el armazón
estructural de los silicatos.
La clasificación de los silicatos es muy difícil de determinar por lo que se tuvo que
apelar al estudio de rayos “X”, teniendo en cuenta la estructura reticular de los
silicatos; de acuerdo a este criterio – acertado – se divide del siguiente modo:
I. NESOsilicatos
II. TECTOsilicatos
III. SOROsilicatos
IV. CICLOsilicatos
V. INOsilicatos
VI. FILOsilicatos
I) NESOSILICATOS
Neso: en griego significa: Isla
Se caracterizan por tener sus tetraedros aislados; como ejemplo: la serie el Olivino
(Mg, Fe)2 SiO4, viene a ser un mineral muy común de rocas básicas y ultrabásicas y es
frecuente encontrar en las rocas gabroides, basaltos, peridotitas (Dunitas).
El olivino tiene dos variedades:
Fayalita Fe2SiO4
Forsterita Mg2SiO4
El olivino es de un color verde oliva o amarillento y se altera rápidamente dando lugar
a un mineral iddingsita mezcla de goetita y limonita.
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GRANATES.- Son minerales que cristalizan en el sistema cúbico, cuya fórmula
general esta representada por:
(SiO4)3X2Y3; siendo: X = Al, Fe, Cr.; e Y = Mg, Ca, Fe, Mn.
Dentro de los granates tenemos – de acuerdo a su contenido químico – granates
alumínicos, férricos y crómicos. Los coloridos – varían del pardo al rojo.
Granates Alumínicos:
Piropo (SiO4)3Al2Mg3
Almandino (SiO4)3Al2Fe3
Grossularita (SiO4)3Al2Ca3
Espessartina (SiO4)3Al2Mn3
Granates Férricos:
Andradita (SiO4)3Fe2Ca3 (Cálcico)
Calderita (SiO4)3Fe2Mn3 (Manganésico)
Granates Crômicos:
Uvarovita (SiO4)3Cr2Ca3
Estos minerales son propios de rocas metamórficas, se forman por vía magmática
pirogenéticamente y pneumatolíticamente.
ZIRCON.- Silicato de Circonio SiO4Zr, en un mineral accesorio de rocas ígneas, y a
veces contiene elementos radioactivos a causa de impurezas (Thorio y Uranio), pues
es muy resistente a la erosión y suele encontrarse en rocas sedimentarias y es uno de
los más importantes de los minerales pesados.
Es importante para la determinación de las edades absolutas por el método de Uranio
y Plomo.
ANDALUCITA (SiO5) Al2 Cristales rómbicos
SILLIMANITA (SiO5) Al2 Cristales rómbicos
CIANITA O DISTENA (SiO4) Al2 Cristales triclínicos
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Estos minerales se encuentran mayormente en rocas metamórficas y podemos citar
las siguientes: filitas, pizarras, gneis, etc.
ESTAUROLITA.- (Al4FeSi2 O10 (OH)2), mineral accesorios en rocas metamórficas.
ESFENA O TITANITA.- (CaTiSiO5), mineral accesorio de rocas eruptivas y
metamórficas.
TOPACIO.- (Al2SiO4 (OH, F)2), mineral formado por proceso pneumatolítico y se usa
como piedra preciosa.
II) TECTOSILICATOS
Tekton : Del vocablo griego que significa : Armazón.
Se caracterizan por tener como estructura fundamental tetraedros dispuestos en
retículos o cuadros. Forman un grupo muy importante de minerales.
A. FELDESPATOS.- Son silicatos de aluminio con potasio, sodio, calcio y bario a
veces. Cristalizan en el sistema monoclínico y triclínico, y se dividen en dos:
a.- Feldespatos Alcalinos (Albita, Ortosa)
b.- Feldespatos Calco – alcalinos o Calco – sódicos
a) FELDESPATOS ALCALINOS.- Se divide em:
a.1.- Feldespatos potásicos
a.2.- Feldespatos sódico – potásicos
a.1.- FELDESPATOS POTASICOS.
ORTOSA.- AL, KSI3O8, es un mineral que cristaliza en el sistema monoclínico, y es
el principal constituyente de las rocas ígneas tales como el granito, sienita, etc. La
ortosa se diferencia de las plagioclasas por no tener estrías.
Presenta la macla de Carlsbad; se presenta también en rocas sedimentarias:
arsénicas; metamórficas y a veces en pegmatitas.
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ADULARIA.- (Nak) ALSI3O8, es una variedad de la ortosa cuyas fases son: (110),
(101), (001); límpida de cristales hialinos con una macla de baveno, brillo vítreo
pronunciado.
SANIDINA.- KALSI3O8, variedad de la ortosa caracterizado por su brillo vítreo y de
aspecto agrietado o craquelado, es un mineral importante en las rocas volcánicas tales
como la riolita o traquitas.
MICROCLINA.- KALSI3O8, variedad de la ortosa, cristaliza en el sistema triclínico,
se le encuentra en las pegmatitas, siendo su color variable de claro, carne y verde que
seria la amazonita.
a.2.- FELDESPATOS SODICO – POTASICOS.
PERTHITA.- Es un mineral heterogéneo, caracterizado por un intercrecimiento de
un feldespato rico en sodio como la albita con feldespato potásico como la microclina.
MICROPERTHITA.- De tamaño microscópico, se cree haber sido formado por los
siguientes procesos:
- Desmezcla de un feldespato sódico – potásico originalmente homogénea.
- Cristalización simultanea de un feldespato rico en potasio y en sodio.
- Reemplazamiento de un feldespato potásico por feldespato sódico.
ANORTOSA.- (Nak) ALSI3O8, feldespato heterogéneo, cuya composición esta
caracterizado por las presencia de Albita con un 60%, Sanidina en un 40%. La
anortosa de presenta límpida o agrietada y presenta mezclas de Albita y periclina,
lo que le da un aspecto cuadrillado.
b) FELDESPATOS CALCO – ALCALINOS.- Plagioclasas.
Serie isomorfica de igual cristalización triclínica, poseen una dureza 6.
Las estrías paralelas son la expresión de sus mezclas que sirven para diferenciar las
plagioclasas de los feldespatos.
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La composición de las plagioclasas esta representada en el cuadro siguiente:
Ab An
Albita NaALSI3O8
Oligoclasa
Andesina
Labradorita
Bitownita
Anortita CaAL2SI2O8
90 – 100%
70 – 90%
50 – 70%
30 – 50%
10 – 30%
0 – 10%
0 – 10%
10 – 30%
30 – 50%
50 – 70%
70 – 90%
90 – 100%
La macla de La Albita, llamada también Polisintética, a la luz polarizada da una
alternancia de bandas claras y oscuras. Las plagioclasas son poco coloreadas (albita
color blanco), salvo la labradorita vítreo, gris verdoso o gris azulado con reflejos
brillantes y tornasolados.
c) GRUPO DE LA SILICE.
Dentro de estos tenemos el cuarzo, la calcedonita, y el ópalo. Aparte de estos
tenemos:
Tridimita.- Pseudo- hexagonal …… de 870° a 1470° (en agujas, existentes en rocas
volcánicas.
Cristobalita.- Pseudoisométrico …… de 1470° a 1685 (rara en la naturaleza).
Lechatelierita.- Amorfo.
La calcedonia, en esta no se conoce totalmente sus propiedades ópticas ya que se
encuentran en agregados.
El ópalo es un mineraloide.
El cuarzo tienen variedades de acuerdo a la temperatura de su formación: cuarzo o
bajo a < 573°C (romboédrico); cuarzo o alto a > 573°C (macla especial, sistema
hexagonal). Se presenta en cristales prismáticos euhédricos, en vetillas y como
reemplazamiento anhedral, exfoliación ausente.
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Otras variedades: Cornalina (roja), ónix, ágata, sardónica, etc.
B. FELDESPATOIDES.- Son aluminio- silicatos que encierran los mismos cationes
que los feldespatos, pero son menos ricos en sílice que sus homólogos. Existen
mayormente en rocas volcánicas recientes por ser inestables.
LEUCITA.- 4SiO2, Al2O3, K2O ó KAl (SiO3)2; homóloga de la ortosa y del microclino,
pero solo tiene 55% de sílice, de color blanco grisáceo, se presenta e trapezoedros y
sus secciones son por lo general redondas, frecuentemente en lavas de Vesubio.
NEFELINA.- 2SiO2Al2O3 (Na, K)2 O; incolora o gris, brillo vítreo, se distingue Del cuarzo
porque ES atacada por El HCl. Es fácilmente alterable y solo contiene un 42% de
sílice. Se encuentra en rocas pobres en sílice; caso concreto fonolita.
Suelen encontrarse otros feldespatoides como sodalita, la noseana (incoloras o
amarillentas) y la hauyna (azul vivo). La lazurita, azul intenso, forma parte esencial de
una piedra preciosa.
Además tenemos dentro de los feldespatoides las Werneritas o escapolitas.
Por otra parte las Ceolitas se pueden considerar como feldespatos hidratados.
III) SOROSILICATOS
Deriva su nombre del griego: SOROR = HERMANA o GRUPO, caracterizado por
presentar formas tetraédricas dobles independientes y que forman tetraedros SiO4
unidos que comparten su oxigeno de un solo vértice, como ejemplo de estos silicatos
se puede citar a la:
HEMIFORMITA; cuya formula es: Zn4Si2O7 (OH)2, H2O, de origen secundario,
presentes en zonas de oxidación de algunos depósitos.
LAWSONITA; Al2Ca (Si2O7) (OH)2H2O, mineral que frecuentemente se
encuentra en esquistos, presenta en porfiroblastos.
SERIE DE LA EPIDOTA, Ca2 (Al, Fe) (SiO4)3 (OH).
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EPIDOTA.- Es un mineral que se forma por metamorfismo al intruir rocas
ígneas ricas en calcio y sedimentos calcáreos. También resulta de la alteración del
granate, hornblenda, augita, biotita, escapolita, plagioclasas, etc.
Los cristales de la Serie de la Epídota son casi siempre alargados y acanalados. Los
colores que lo caracterizan son el verde, amarillo, bruno, negro, generalmente el verde
botella o de pistacho.
PIAMONITA.- Ca2Al5 (SIO4)3 OH, posee la misma forma cristalizada que la
epídota, no es sino la variedad manganesífera, pudiendo contener de 5 a 15% de
Mn2O3. Color bruno rojizo o rojo negro.
CLINOZOISITA.- Ca3Al3 (OH) (SiO4)3, la ilumina puede reemplazar muchas
veces al fierro, dando a entender la misma composición de la epídota. Color bruno
grisáceo, gris amarillento, verde manzana.
IV) CICLOSILICATOS
KYKLOS, del griego que significa ANILLO.
Silicatos caracterizados por tener sus tetraedros distribuidos en anillos y los principales
miembros son:
BERILO.- Si6O18Be3Al2, se encuentra comúnmente en las drusas graníticas y
en las venas pegmatíticas, también junto con el Topacio en los esquistos micáceos.
Colores: verde esmeralda, verde pálido que pasa al azul claro, amarillo, blanco y rosa
o rojo pálido.
El nombre de esmeralda, se reserva para las variedades verdes cuyo color se debe a
la presencia de pequeña cantidad de cromo, como gema es de precio elevado cuando
es limpia y libre de grietas; de agua marina para las de color verde azulado; finalmente
de berilo para todas las variedades incoloras hasta petrosas.
TURMALINA.- Es un borosilicato de Al, Fe, Mg, cuya formula general es:
(AlSi2O9)3WX3B3Al3 (O, CH, F)4.
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Silicatos accesorios de las pegmatitas: mineral de alta temperatura y se reconoce por
su sección transversal en forma de triangulo esférico.
Las principales variedades son las siguientes:
T. Magnesianas.- Brunas o amarillentas. Se puede encontrar en los
yacimientos pegmatíticos, dolomíticos o micacitas.
T. Ferríferas.- Son negras y constituyen el schorlo, de brillo vítreo, tienen la
gran tendencia de formar masas bacilares, los cristales están casi siempre estriados
paralelamente a las aristas del cristal.
T. Litiníferas.- Son a la vez manganesianas y ferríferas, y de acuerdo a
deficiencia o exceso de fierro o manganeso dan variedades diferentes.
CORDIERITA.- Si5O18Mg2Al4, es un silicato de aluminio, magnesio; es un
mineral común o a veces esencial en rocas ígneas y metamórficas, esta especie se
usa como gema.
V) INOSILICATOS
INOS: Del griego que significa CADENA.
Esta serie de silicatos están caracterizados por tener sus tetraedros distribuidos en
forma de cadenas; existen dos tipos:
a.- Inosilicatos de cadena simple.
b.- Inosilicatos de cadena doble.
A) INOSILICATOS DE CADENA SIMPLE.- Caracterizados por cadenas sencillas y
continuas de tetraedros compartiendo cada uno de ellos dos oxígenos; estos silicatos
están representados por los Piroxenos.
PIROXENOS.- Son minerales que se caracterizan por presentar un hábito prismático
y un clivaje peculiar de ángulo de 90° aproximadamente. Se dividen en Ortopiroxenos
y clino- piroxenos.
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Ortopiroxenos.- estos minerales son importantes desde el punto de vista petrológico.
Presentes en rocas ígneas, metamórficas; cristaliza en el sistema rómbico.
ENSTATITA.- Mg(SiO3), es un mineral que se presenta en prismas verdosas y masas
fibrosas; al microscopio su extinción es recta, por lo general se encuentra en
secciones rectangulares. Es un mineral fundamental en rocas volcánicas.
HIPERSTENA.- Fe, Mg(SiO3), es un mineral que pertenece al ortopiroxeno mas
oscuro que la enstatita que encierra en su composición entre 20 – 40% de FeO, es
frecuentemente pleocroico, se encuentran en rocas volcánicas, gabros y
metamórficas.
BRONCITA.- Es una variedad de hiperstena, tiene un contenido de FeO entre 5 –
15%, esta caracterizado por un brillo metálico, este brillo es causado por las
influencias de los minerales opacos.
Clinopiroxenos.- Representados por la serie de Diópsido y clinopiroxenos alcalinos.
a.- Serie del Diópsido.- Esta representado por tres minerales.
DIOPSIDO Ca, Mg, Fe(SiO3)2
HEDEMBERGITA Ca, Fe(SiO3)2
AUGITA Ca(Mg,Fe,Al) (Al,Si) 2O6
DIPOSIDO.- Es un mineral que se presenta en forma prismática y su exfoliación es
oblicua, tiene una fuerte birrefrigencia cuando presenta su cara (100), tiene un brillo
submetálico y se llama diállaga.
PIGEONITA.- Es una mezcla isomorfa del diópsido y la Enstatita por su pobreza en
calcio; se caracteriza además por tener un ángulo 2V muy pequeño (propiedad óptica).
HEDEMBERGITA.- Ca (Fe,Mg) (SiO3)2, Es un prismático de color verdoso, no tiene
importancia y se presenta en algunos depósitos de alta temperatura y en contacto con
calizas metamorfizadas.
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AUGITA.- (AlSi) 2O6Ca (Mg,Fe,Al), es un mineral importante, es un diópsido que se
enriquece en aluminio y fierro fijando a su vez titanio, es un mineral variable por lo que
su formula es variable también.
Clinopiroxenos Alcalinos.
EGIRINA.- NaFe(SiO3)2, además de tener silicato de sodio tiene fierro, forma una serie
isomorfica con la augita, existiendo miembros intermedios (Jadeita, no tiene aluminio,
mineral raro que se presenta en rocas metamórficas).
B) INOSILICATOS DE CADENA DOBLE.- Están caracterizados por presentar
cadenas continuas de tetraedros compartiendo alternadamente 2 ó 3 oxígenos, los
miembros de estos son los AMPHIBOLES.
AMHIBOLES.- Son minerales caracterizados por presentar un hábito prismático o
fibroso; característica fundamental de los amphíboles es el ángulo que presenta en
entrecruzarse las líneas de clivaje, este ángulo es más o menos 124°. Los amphíboles
pueden tener por cationes Ca, Mg, Fe, Na, K, Al, cuya cristalización es otorrómbica o
monoclínica.
Los amphíboles se dividen en:
1.- Ortorrómbicos: Antofilita.
2.- Monoclínicos: Tremolita- Actinolita.
ANTOFILITA.- (Mg, Fe)7 (CH)2 (Si4O11)2, mineral raro, se presenta en forma fibrosa, se
encuentra en rocas metamórficas. Se aprovecha sus propiedades físicas como
asbesto.
TREMOLITA – ACTINOLITA.- Ca2 (Mg, Fe)5 (OH)2 (Si4O11)2, la tremolita es un mineral
claro, se presenta en agregados fibrosos, en cambio la actinolita es verdosa, la
tremolita se altera transformándose en talco; la actinolita es el cambio de alteración d
piroxenos y da lugar a la serpentina. La tremolita se encuentra en calizas dolomíticas;
la actinolita se le encuentra mayormente en los esquistos.
HORNBLENDA.- Ca2 (Mg, Fe, Al)5 (OH)2 ((Si Al)4 O11)2
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Al igual que la augita tiene composición variable, uno de los miembros de la serie de la
hornblenda se presenta en tonos de color obscuro, a veces verde marrón, es
pleocroica, es decir, cambia de coloración, al girar la platina del microcopio; se le
encuentra en rocas ígneas.
La hornblenda por lo general se forma por alteración de piroxenos de tipo Uralita,
además esta serie de hornblenda está constituida por la pargasita, mineral raro; la
riebeckita y el glaucofano.
La hornblenda a veces se forma a partir de la actinolita cuando se fija aluminio.
SECCION RECTA DE AMPHIBOLES Y PIROXENOS
Hornblenda Augita Clivaje 120° Clivaje ± 90°
VI) FILOSILICATOS
Están caracterizados por presentar sus tetraedros en hojas o laminas.
GRUPO DE LAS MICAS.- Constituyen un grupo bien definido de silicatos de aluminio
con álcalis, magnesio y hierro ferroso. Se caracterizan por presentar una exfoliación
perfecta en una dirección (001) y por su fuerte birrefringencia.
1.- Serie Dioctaédrica.
MOSCOVITA.- KAL2 (OH)2 (ALSI3O10); se le conoce también con el nombre de mica
blanca, mineral común en las rocas ígneas, metamórficas y sedimentarias; es incoloro
y clivaje basal perfecto (se exfolia según su cara (001) ). Se presenta en rocas
llamadas pegmatitas en grandes dimensiones.
Al microscopio es incolora, posee un gran ángulo con los ejes ópticos.
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LEPIDOLITA.- Li, K, Al2 (OH, F)2 (Si2O5)2; es una variedad de la moscovita, en este
mineral el potasio es reemplazado por el litio, se encuentra en rocas volcánicas.
Presenta coloración lila.
PARAGONITA.- Es una mica sódica. En escamas finas de color perla, color
amarillento o verdoso.
2.- Serie Trioctaedrica.
BIOTITA.- K2 (Mg, Fe)2 (OH)2 (Al, SI3O10); es un mineral de rocas eruptivas, se
encuentra a simple vista en rocas eruptivas por su lamina brillante de color marrón
oscuro.
La biotita o mica negra, puede considerarse como una combinación de moscovita
2SiO2 Al2 O3 (H2K2) O y de un silicato ferromagnésico, olivino SiO4Fe Mg. Es mucho
más alterable que la moscovita.
Al microscopio se ve con pleocroismo; extinción recta. Existe una variedad rica en Fe
que se llama Lepidomelana y Flogopita, de color amarillo, rica en magnesio.
GRUPO DE LA CLORITA.- El grupo de las cloritas comprende tres especies que son
de color verde y compuestos de silicatos, donde el hierro ferroso entra en proporción
considerable. Cristalizan en el sistema monoclínico, pero en parte intervienen también
el romboédrico. Estos minerales son producto de alteración de minerales
ferromagnesianos tales como piroxenos, amphiboles y biotitas mediante cloritizacion,
algunas veces son producto de alteración hidrotermal.
Las variedades son:
a) Penninita
b) Clinocloro
c) Proclorita
GRUPO DE LAS ARCILLAS.- Son minerales de silicatos de aluminio hidratado,
difíciles de identificar por medio de análisis quicio óptico. Los métodos de los rayos “X”
han contribuido satisfactoriamente y se analizan las siguientes variedades:
CAOLINITA.- Al2O3 2SiO3, 2H2O; es una arcilla 1:1, tiene una capa tetraédrica y
otra octaédrica, formado por alteración hidrotermal o meteorización de feldespatos. Un
depósito de Caolinita es importante desde el punto de vista económico.
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MONIMORILONITA.- (Mg, Ca) Al2O3 5SiO2, NH2O, arcilla jabonosa muy suave
y tierna, brillo débil. Color blanco, gris rosado. No desprende calor por calcinación.
ILLITA.- KEL2 (OH)2 (Al, Si3 (O, OH)10); es una hidromica, puede ser
hidromuscovita o hidrobiotita. Son micas en dimensiones de arcillas y son pobres en
aluminio y potasio.
TALCO.- Mg3 (OH)2 (Si2O5)2; se presenta en laminas delgadas, foliada, clivaje
basal, sectil. Brillo nacarado. Untuoso. Color verde manzana, gris, azul a veces
plateado.
SERPENTINA.- Es un mineral producto de la alteración hidrotermal de silicatos
de magnesio, tales como algunos piroxenos, amphiboles fundamentalmente olivino.
Otros deben considerarse como serpentina cristalizado ya que no solamente se forma por alteración.
OTROS MINERALES
LOS OXIDOS.
EL RUTILLO.- TiO2; en granos rojizos o amarillentos en las rocas o en inclusiones en
el cuarzo.
EL CORINDON.- Al2O3 (cristalizado); de color rojo, es el rubí, de azul; el zafiro.
LA MAGNETITA.- Fe3O4; de color negro, pierde su magnetismo por encima de 600°C.
EL OLIGISTICO.- Fe2O3; cristales negros, pero dan un polvo rojo a diferencia de la
magnetita cuyo polvo es negro.
LA ILMENITA.- FeTiO3; negra; de dureza y densidad 5.
MINERALOIDES:
Se llaman mineraloides a unos componentes de rocas, como los minerales cuya
composición no esta bien definida ni tampoco sus propiedades físicas, de tal manera
que no se puede incluir en la lista de los minerales.
El mineraloide mas corriente y abundante que se encuentra en la naturaleza, es el
vidrio o vidrio volcánico, con frecuencia de importancia geológica. La Obdisiana,
perlita, piedra de resina, piedra pómez, son nombres petrográficos, aunque el vidrio se
puede considerar como mineraloide.
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Los hidrocarburos también son mineraloides.
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(3)
(2)
(5)
ESQUEMA ESTRUCTURAL DE DIVERSAS FORMAS DE SILICATOS. Según: J. Jung.
(1) Tetraedro aislado: Neosilicatos
(2) Sorosilicatos (3) Inosilicato en cadena simple (4) Inosilicato em cadena doble
(5) Ciclosilicatos senario.
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