Reduca (Geologa). Serie Mineraloga.6(3): 51-61, 2014. ISSN: 1989-6557 51 Mineraloga I de Grado en Geologa. Prcticas.6. Identificacin de visu y microscopio de Inosilicatos Rubn Pia Garca. Nuria Snchez-Pastor. Lurdes Fernndez Daz. Dpto. de Cristalografa y Mineraloga. Facultad de Ciencias Geolgicas. Universidad complutense.c/ Jos Antonio Novis n 2. 28040-Madrid.rpinagar@geo.ucm.esnsanchez@geo.ucm.eslfdiaz@geo.ucm.es Resumen: Los inosilicatos comprenden la subclase de silicatos en donde los tetraedros de SiO4estnunidosentresformandocadenassimples(grupodelospiroxenos)ydobles (grupo de los anfboles), las cuales se encuentran unidas entre s mediante cationes como Mg2+,Fe2+oCa2+.Representanungrupoimportantedemineralesferromagnesianos presentes principalmente en el ambiente gneo y tambin, aunque en menor medida, en elambientemetamrfico.Concretamente,lospiroxenossonunodelossilicatosms comunes,fundamentalmentedebidoasupresenciaenbasaltosyotrasrocas relacionadas(porejemplo,gabros)queformanlacortezaocenica.Porsuparte,los piroxenoides son menos comunes que piroxenos y anfboles pero en algunos casos, como porejemplo,lawollastonita,puedenserunconstituyenteprincipaldeciertasrocas metamrficas.Acausadelaestructuraencadenas,los piroxenosyanfboles presentan una excelente exfoliacin en secciones longitudinales paralelas al eje de construccin de lascadenas,ademsdemostrarhbitostpicamenteprismticos.Enestaprctica, aprenderemosadiferenciarentrepiroxenosyanfbolesenelmicroscopio,yasuvez entreortopiroxenosyclinopiroxenos,cadaunodeloscualescaracterizadosporunas propiedadespticasparticulares.Adems,seestudiarnlosanfbolesmscomunes, hornblendas y actinolitas-tremolitas. Palabrasclave:Inosilicatos.Visu.Propiedadespticas.Ortopiroxenos.Clinopiroxenos. Anfboles. Hornblenda. Wollastonita. INTRODUCCIN EnlosInosilicatoshaydosgrandesgrupos:piroxenos(inosilicatosdecadena sencilla) y anfboles (inosilicatos de cadena doble). Ambos grupos de minerales presentan propiedadesfsicascomunesenmuestrasdemano,loquehacequeamenudonosea fcil su identificacin. Con respecto a estas caractersticas se pueden hacer las siguientes consideraciones: Color, brillo y dureza son anlogas en piroxenos y anfboles. La densidad es generalmente ms baja en anfboles (por la presencia de OH en su estructura). Reduca (Geologa). Serie Mineraloga.6(3): 51-61, 2014. ISSN: 1989-6557 52 Elhbitoenpiroxenossuelesercorresponderaprismasgruesosycortos.Los anfbolessepresentanfrecuentementecomocristalesmasalargados,que pueden llegar incluso a ser aciculares. La exfoliacin, cuando se observa, est mejor definida en los anfboles. Existendiferenciassignificativasenlaspropiedadespticasquepresentanlos minerales de estos dos grupos que permiten su identificacin con el microscopio ptico de transmisin, (Tabla 1): PIROXENOSANFBOLES HBITOPrismas cortosPrismas largos, a veces aciculares EXFOLIACIN Dos sistemas de lneas que se cortan a 88 en secciones basales Un nico sistema en secciones longitudinales Dos sistemas de lneas que se cortan a 124 en secciones basales Un nico sistema en secciones longitudinales PLEOCROISMONo tiene o poco marcadoAcusado RELIEVEMayor que los anfbolesMenor que los piroxenos NGULO DE EXTINCIN EN SECCIONES PARALELAS AL EJE C Mayor que los anfbolesMenor que los piroxenos SIGNO PTICOGeneralmente positivoGeneralmente negativo Tabla 1. Diferencias ms significativas en las propiedades pticas entre piroxenos y anfboles. En negrita aparecen las propiedades diagnstico para diferenciar entre piroxenos y anfboles. Enambosgruposmineralesincluyendostiposestructuralesbsicos,quese caracterizanporpresentardistintasimetra.Tantoenpiroxenoscomoanfbolesexisten especiesquecristalizanenelsistemarmbicoyespeciesquecristalizanenelsistema monoclnico.Estacaractersticallevadistinguirclinopiroxenosyortopiroxenos,enun caso, y clinoanfboles y ortoanfboles, en el otro. GRUPO DE LOS PIROXENOS Confrecuenciaesmuycomplicadodistinguirentrepiroxenosrmbicos (ortopiroxenos) y piroxenos monoclnicos (clinopiroxenos) en muestra de mano. Por ello, se recurre de forma habitual a las observaciones con microscopio ptico de transmisin. EnlaTabla2seenumeranlasprincipalespropiedadespticasdeambostiposde piroxenos que son de utilidad para diferenciarlos: Acontinuacinsedescribedemaneramsdetalladalaspropiedadespticasde ortopiroxenos y clinopiroxenos (Fig. 1). Reduca (Geologa). Serie Mineraloga.6(3): 51-61, 2014. ISSN: 1989-6557 53 Tabla2.Principalespropiedadespticasdeortopiroxenosyclinopiroxenos.Ennegritaaparecenlas propiedades diagnstico para diferenciar entre ortopiroxenos y clinopiroxenos. Figura1.Cristales deortopiroxeno(Opx)yclinopiroxeno(Cpx)bajoncolesparalelos(A) ycruzados(B). Observa la diferencia en los colores de anisotropa entre el ortopiroxeno (colores grises de primer orden) y aquellos del clinopiroxeno (colores altos, amarillos, anaranjados). Ortopiroxenos: serie enstatita-ferrosilita, (Mg, Fe)2Si2O6 Propiedades pticas (Fig. 2) Hbito: prismtico, con secciones basales generalmente de 4 lados. Color: generalmente incoloro, tonos ms pardos para las variedades ms frricas.Pleocroismo: no presenta o inapreciable. Relieve: alto. Exfoliacin: caracterstica en dos direcciones que se cortan a aproximadamente 90 en secciones basales, y en una nica direccin en secciones longitudinales. Extincin: recta. Birrefringencia:baja-media,sontpicosloscoloresgrisesoamarillosdeprimer orden. Carcter ptico: bixico (+). Propiedadesdiagnstico:hbitoprismtico,coloresgrisesoamarillosdeprimer orden, extincin recta. ORTOPIROXENOSCLINOPIROXENOS HBITOPrismas cortosPrismas algo ms largos EXFOLIACIN Dos sistemas de lneas que se cortan a ~ 88 en secciones basales. Un nico sistema en secciones longitudinales BIRREFRINGENCIABaja-mediaAlta RELIEVEAlto EXTINCINRecta Oblicua, aunque recta en secciones paralelas a (100). Reduca (Geologa). Serie Mineraloga.6(3): 51-61, 2014. ISSN: 1989-6557 54 Figura 2. Ortopiroxeno con ncoles paralelos (A) y cruzados (B). Las fotos C y D son tambin imgenes del mismoortopiroxenobajoncolescruzadosdespusdegirarlaplatinahastaalcanzarlaextincin completa. Observa que el ortopiroxeno presenta extincin recta. Clinopiroxenos: serie diopsido-hedenbergita, Ca (Mg, Fe) Si2O6 Propiedades pticas (Fig. 3) Forma-hbito: generalmente en forma de primas cortos y gruesos, paralelos al eje c del cristal. Tambin en agregados granulares y como cristales anhedrales. Color: incoloro, verde muy plido. Ocasionalmente, pardo. Pleocroismo: no, solo las variedades ricas en Fe pueden ser dbilmente pleocricas. Relieve: alto. Exfoliacin: en secciones basales, dos direcciones formando ngulos de entre 93 y 87.Lasseccioneslongitudinalesslodisponendeunanicafamiliadelneasde exfoliacin. Extincin: oblicua, con un ngulo de extincin de entre 39 y 47. Birrefringencia: alta (colores de 2 orden: rosas, amarillos, azules, verdes). Carcter ptico: bixico (+). Otras caractersticas: puede presentar maclas en sable., se altera a clorita y anfbol enformadeparchesenelinteriordelcristal,ytambinalolargodebordesde grano. Propiedades diagnstico: exfoliacin, colores de interferencia, macla en sable. Reduca (Geologa). Serie Mineraloga.6(3): 51-61, 2014. ISSN: 1989-6557 55 Figura 3. Cristal subredondeado de dipsido-hedenbergita bajo ncoles paralelos (A) y cruzados (B). Clinopiroxenos: augita egirnica, (Na, Ca) (Fe3+, Fe2+, Mg) Si2O6 Propiedades pticas (Fig. 4) Forma-hbito: prismtico, a veces cristales acabados en punta. Color:deverdeplidoaverdeoscuro,verdeamarillento.Sonfrecuenteslos zonadosdecolores,contonosmsverdeshacialosbordesdelcristaldebidoal mayor contenido en Na. Pleocroismo: dbil, aunque generalmente apreciable en tonos verdes. Relieve: alto Exfoliacin: en secciones basales, dos direcciones formando ngulos de entre 93 y 87.Lasseccioneslongitudinalesslodisponendeunanicafamiliadelneasde exfoliacin. Extincin: oblicua. Birrefringencia: alta (colores de 2 orden: rosas, amarillos, azules, verdes), aunque a menudo enmascarado por el color natural del cristal. Carcter ptico: bixico (+) o (-). Propiedadesdiagnstico:exfoliacin,coloresdeinterferencia,zonadodecolor (ms verde hacia los bordes). Figura 4. Augita egirnica bajo ncoles paralelos (A) y cruzados (B). Observa los bordes de color ms verde en A, as como los elevados colores de interferencia en B. Reduca (Geologa). Serie Mineraloga.6(3): 51-61, 2014. ISSN: 1989-6557 56 Laaugitasepuedeconfundirconeldiopsido,perosteltimosueleapareceren rocasmetamrficas,mientrasquelaaugitaestpicaderocasgneasbsicasy ultrabsicas. Tambin, puede confundirse con los ortopiroxenos, de los que se distingue por la extincin oblicua, y con el olivino. De ste ltimo se diferencia porque el olivino no presenta exfoliacin ni maclado, generalmente aparece fracturado y su birrefringencia es mayor. GRUPO DE LOS ANFBOLES Aligualquelospiroxenos,losanfbolessepuedendividirendosgrandesgrupos: ortoanfboles,oanfbolesrmbicos,yclinoanfboles,oanfbolesmonoclnicos.Los ortoanfboles estn asociados a ambientes genticos muy limitados, por lo que en estas prcticas se van a estudiar solamente los clinoanfboles. Tremolita-actinolita, Ca2 (Mg, Fe)5 Si8 O22 (OH)2 Propiedades de visu Hbito:generalmenteenformadecristalesprismticos,alargados.Tambinen agregados columnares o fibrosos. En el caso de la tremolita son comunes las fibras sedosas. Color: blanco en el caso de la tremolita pura, los trminos actinolticos son verdes, ms o menos oscuros. Se considera actinolita aquellos trminos con ms de un 2% de hierro. Brillo: vtreo. Dureza: 5-6. Densidad: 3-3,3 g/cm3. Exfoliacin o fractura: exfoliacin perfecta segn el prisma vertical. Propiedades diagnstico: hbito prismtico, exfoliacin, colores verdosos oscuros. Propiedades pticas Forma-hbito:prismticoconseccionesbasalesbiendesarrolladas.Avecesen cristales fibrosos. Color: de incoloro (tremolita) a verde plido (actinolita). Pleocroismo: nulo en la tremolita, en tonos verdes en los miembros ms ricos en Fe (actinolita). Relieve: de moderado a alto, aumenta con el contenido en Fe. Exfoliacin:enseccionesbasalesescaractersticaendosdirecciones,formando ngulos de 56 o124.Lasseccioneslongitudinalespresentan unanicafamiliade lneas de exfoliacin. Extincin: oblicua, generalmente de bajo ngulo (entre 11 y 17). Birrefringencia: media-alta. Reduca (Geologa). Serie Mineraloga.6(3): 51-61, 2014. ISSN: 1989-6557 57 Carcter ptico: bixico (-). Maclas: son frecuentes las maclas simples. Propiedadesdiagnstico:pleocroismoentonosverdes, hbito prismtico-fibroso, birrefringenciamedia-alta,extincinoblicuade bajo ngulo,dos familias de lneas de exfoliacin que se cortan a aproximadamente 120 en secciones basales. Puede serdifcildediferenciardelahornblenda,peroestatienegeneralmentecolory pleocroismoverdemuchomsacusadoquelatremolita-actinolita.Adems,la hornblenda tiene un ngulo de extincin algo mayor. Hornblenda, (Na, K)0-1 Ca2 (Mg, Fe2+, Fe3+, Al)5 Si6-7.5 Al2-0.5 O22 (OH)2 (Fig. 6) Propiedades de visu Hbito:prismticos.Lasseccionesbasalessonpseudohexagonales,mientrasque laslongitudinalessonprismticasalargadas.Enocasionestambinaciculareso fibrosas en agregados paralelos. Color: verde oscuro o negro.Brillo: vtreo. Dureza: 5-6. Densidad: 3-3,4 g/cm3. Exfoliacin o fractura: exfoliacin perfecta segn el prisma vertical. Propiedades diagnstico: hbito prismtico, secciones basales pseudohexagonales, exfoliacin, colores verdosos oscuros. Figura6.A.Cristalesdehornblendaenrocavolcnica.Observacomoexistentantoseccionesbasales pseudohexagonales como longitudinales prismticas alargadas. B. Hornblendas de color verde oscuro. Propiedades pticas (Fig. 7) Forma-hbito:prismticoconseccioneslongitudinalesbiendesarrolladas.Las secciones basales son pseudohexagonales. Color: tpicamente verde, en ocasiones tambin marrn. Pleocroismo: intensos en tonos verdes o pardos. Reduca (Geologa). Serie Mineraloga.6(3): 51-61, 2014. ISSN: 1989-6557 58 Relieve: de moderado a alto, aumenta con el contenido en Fe. Exfoliacin:enseccionesbasalesescaractersticaendosdirecciones,formando ngulos de 56 o124.Lasseccioneslongitudinalespresentan unanicafamiliade lneas de exfoliacin. Extincin: oblicua., generalmente de bajo ngulo (entre 15 y 27). Birrefringencia: media. Carcter ptico: bixico (-). Maclas: son frecuentes las maclas simples en secciones basales. Propiedades diagnstico: pleocroismo intenso en tonos verdes, hbito prismtico, secciones basales pseudohexagonales, dos familias de lneas de exfoliacin que se cortan a aproximadamente 120 en secciones basales. Figura7.A.Seccinbasalpseudohexagonaldehornblenda:B.Seccinlongitudinaldehornblenda. Observaquemientrasquelaseccinbasaltienedossistemasdelneasdeexfoliacin,laseccin longitudinal tiene nicamente un sistema. C. Colores de interferencia caractersticos de la hornblenda. D. Macla simple en seccin basal de hornblenda. GRUPO DE LOS PIROXENOIDES El nico piroxinoide que se estudiar ser la wollastonita, por su importancia en el metamorfismo de rocas carbonatadas. nicamente se vern muestras de mano. Reduca (Geologa). Serie Mineraloga.6(3): 51-61, 2014. ISSN: 1989-6557 59 Wollastonita, CaSiO3 (Fig. 8) Propiedades de visu Hbito: los cristales aislados son raros. Generalmente en masas fibrosas, aciculares o radiadas. Color: blanco.Brillo: vtreo, pero puede ser sedoso cuando es fibroso o perlado en las superficies de exfoliacin. Dureza: 5-5,5. Densidad: 2,8 a 3,1 g/cm3. Exfoliacin o fractura: exfoliacin perfecta segn {100} y buena segn {001}. Propiedadesdiagnstico:hbitoenmasasaciculares-radiadas,colorblanco.En ocasiones es difcil de diferenciar de la tremolita ya que ambos minerales presentan color blanco y hbitos aciculares. Figura 8. Seccin basal de cordierita con ncoles paralelos (A) y ncoles cruzados (B). Observa en B el buen desarrollo de la macla cclica. PRCTICA Elalumnodebereconocerlosdistintosinosilicatosenmuestrasdemano seleccionadasyestudiarlaspropiedadespticasdeortopiroxenos(enstatita-ferrosilita), clinopiroxenos(diopsido-hedenbergita,augita)yanfboles(actinolita-tremolita, hornblenda)enelmicroscopiopticodeluztransmitida.Paraestoltimosehan preparado las siguientes lminas transparentes pulidas (Tabla 1). Reduca (Geologa). Serie Mineraloga.6(3): 51-61, 2014. ISSN: 1989-6557 60 INO 1Ortopiroxeno, clinopiroxeno, olivino INO 2Ortopiroxeno, clinopiroxeno, plagioclasa INO 4Clinopiroxeno (augita egirnica), nefelina INO 5Hornblenda, plagioclasa INO 6Hornblenda, feldespato potsico, cuarzo INO 7Hornblenda, feldespato potsico, biotita INO 8Hornblenda, feldespato potsico INO 9Hornblenda, cuarzo INO 10Hornblenda, cuarzo, plagioclasa INO 11 Hornblenda, plagioclasa, feldespato potsico INO 12Tremolita-actinolita, clorita INO 13Hornblenda, plagioclasa Tabla 1. Coleccin de lminas transparentes pulidas con la asociacin de silicatos presente. Para la realizacin de la prctica, el alumno puede emplear la siguiente tabla para describir las propiedades pticas que observa en cada mineral: N Lmina:MINERAL IMINERAL IIMINERAL III FORMA HBITO COLOR PLEOCROISMO RELIEVE LNEAS DE EXFOLIACIN LNEAS DE FRACTURA ISTROPO O ANISTROPO BIRREFRINGENCIA EXTINCIN MACLADO BIBLIOGRAFA DE CONSULTA Berry,L.G.,Mason,B.yDietrich,R.V.1993.Mineralogy.W.H.Freeman&Co.,San Francisco. Reduca (Geologa). Serie Mineraloga.6(3): 51-61, 2014. ISSN: 1989-6557 61 Bloss,F.D.1994.CrystallographyandCrystalChemistry.MineralogicalSocAmerica. Washington DC. Ehlers,E.G.yBlatt,H.1982.Petrology.Igneous,sedimentaryandmetamorphic.WH Freeman. San Francisco. Frye, K. 1993. Mineral science: an introductory survey. Macmillan Publ Co. New York. Gill,R.1989.ChemicalFundamentalsofGeology.Chapman&Hall.London. Gribble,C.D.yHall,A.J.1992.Optical Mineralogy:Principlesandpractice.UCLPress Limited. London. Jaffe,H.W.1989.IntroductiontoCrystalChemistry.CambridgeUniversityPress. Cambridge. 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