os silicatos:os minerais formadores de rochas - …2.-+os... · grupo mineral estructura cristalina...
TRANSCRIPT
Os silicatos:os minerais formadores de rochas
Os minerais formadores de rochas: os silicatos
Óxidos MINERAIS: clases Sulfuros MINERAIS FILONIANOS Carbonatos..
Silicatos MINERAIS PETROXENÉTICOS
Pirita MINERAIS ACCESORIOS e outros
CRITERIOS DE CLASIFICACIÓN
Ata o século XVIII Cristalográficos Propiedades físicas
Na actualidadeCatión máis importante: Fe,Cu, Pb...Xeoloxía de xacementos Grupo aniónico: silicatos...Campo da mineraloxía
Fórmula química
Sistema cristalográfico
Propiedades físicas Propiedades ópticas Diagnóstico Xacemento
Emprego
DESCRICIÓN DUN MINERAL
OS SILICATOS
CARACTERÍSTICAS: Compostos de: - Si, O - outros: Al, Fe, Na...
A unidade básica (grupo aniónico) é o SiO4 4-
Constitúen o 90% da codia terrestre Polimerización: nº de O que un tetraedro comparte cos seus veciños, dá lugar a unha gran variedade de estruturas. O enlace Si-O-Si-O- é moi estable O enlace considérase: - 50% iónico - 50% covalente
CARACTERÍSTICAS:
A súa orixe é diversa:magmática, metamórfica,sedimentaria ou de alteración. O Si comparte a mesma enerxía cos 4 O Cada O pode compartir enlace con 2 grupos tetraédricos xa que a enerxía do enlace de O é dobre do Si-O Económicamente son moi importantes O isomorfismo é frecuente. As substitucións máis frecuentes son: Si4+ → por Al3+ Ca2+ → por Na+ Fe2+ ou Mg2+ por Mg2+
OS SILICATOS
ESTRUTURA
A unidade fundamental consta de 4 ións de O nos vértices dun tetraedro regular rodeando ao ión Si tetravalente e coordinados con este, na proporción: Si:O 1:4
Se os tetraedros adxacentes comparten 1, 2, 3 ou 4 O dan lugar a distintos tipos de silicatos con diversas estruturas.
Unidade estrutural dos silicatos
Principais minerais do grupo dos silicatos formadores das rochas ígneas e
metamórficas
CLASIFICACIÓN
Tradicionalmente os silicatos divídense en 6 subclases, atendendo ao grao de polimerización dos tetraedros: nesosilicatos, sorosilicatos, ciclosilicatos, inosilicatos, filosilicatos e tectosilicatos
Silicatos máis frecuentes
GRUPO MINERAL ESTRUCTURA CRISTALINA IDEALIZADA
Olivino
Piroxenos
Anfiboles
Micas
Feldespatos
Cuarzos
Olivino
Auxita
Hornblenda
Biotita
Moscovita
Ortosa
Plaxioclasa
Seixo
Tetraedrosindependentes
Cadeas sinxelas
Cadeas dobres
Láminas
Redes tridimensionais
NESOSILICATOS (neso=illa): con tetraedros de sílice independentes, é dicir, onde os poliedros de coordinación do Si están illados. Non comparten ningún O entre tetraedros. A unión entre tetraedros establécese mediante enlaces iónicos a través de diferentes catións (Fe, Mg, Ca...).
Fórmula química: SiO4 e a proporción Si/O = 1:4
Os minerias deste grupo son bastante duros, densos e sen exfoliación
Minerais: olivino, granates...
CLASIFICACIÓN
http://www.montes.upm.es/Dptos/DptoSilvopascicultura/edafologia/guia/Manual/Silicatos.html
http://geologia.110mb.com/mineralogia/silicatos/nesosilicatos.htm
A esta clase pertence:■ Serie isomorfa do olivino (Fo-Fa): (Mg, Fe)
2 (SiO )
4Mineral de brillo vítreo, cor verde, bastante refractario (de alto punto de fusión), moi común na cristalización primaria de magmas básicos, aparecendo en basaltos, gabros, dunitas e peridotitas. Considérase abundante no manto. Altérase con facilidade e pasa a minerais de tipo serpentina.
OLIVINO OU PERIDOTO
Entre os Tetraedros aillados de SiO4 obsérvanse as vacancias de dous tipos, recheos polos catións dos metais bivalentes (posición A) e trivalentes (posición B).
■ Serie isomorfa do granate
Son minerais moi comúns nas rochas metamórficas. En condicións atmosféricas son inestables e altéranse a piroxenos e anfíboles.Úsase como xema.Poden observarse nas ecloxitas de Cabo Ortegal na Coruña.
http://www.uned.es/cristamine/min_descr/grupos/granate/granate_gr.htm
■ Os chamados silicatos de aluminio, que son tres polimorfos: andalucita, sillimanita e cianita (ou distena). Considéraselles minerais índice xa que indican condicións específicas, así a sillimanita indica metamorfismo de alta temperatura, aandalucita encóntrase nas aureólas de metamorfismo de contacto e a cianita en áreas metamórficas que teñen experimentado presións considerables. Se aparecen xuntos indican metamorfismo de facies anfibolítica
Andalucita Sillimanita Cianita
■ Outros:Podemos citar á Titanita ou esfena, mineral accesorio moi común en rochas ígneas do tipo granito e depósito de titanio; o topacio, usado pola súa gran dureza (8 na escala de Mohs), o circón, mineral accesorio en toda clase de rocha ígneas, usado como xema e como depósito de circonio.
Topacio Titanita ou esfena
Circón
2. SOROSILICATOS (soro=grupo). Grupos de 2 tetraedros.
Comparten 1 O no vértice común formándose un empaquetamento de tipo Si2O7 e a relación Si/O = 2:7
Minerais: salientamos o grupo da epidota-zoisita, tipicamente metamórfico. A epidota é un mineral acicular de cor verde pistacho que se pode atopar nas rochas básicas dos complexos galegos.
http://www.uned.es/cristamine/fichas/epidota/epidota.htmhttp://geologia.110mb.com/mineralogia/silicatos/sorosilicatos.htm
EPIDOTA
3. CICLOSILICATOS (ciclo=anel). Estrutura en anel. Comparten 2 OA súa estrutura cristalina está formada pola unión de tres, catro ou seis tetraedros ,este último é o máis importante.Fórmula química: Si
nO
3n e a relación Si/O = 1:3.
Minerais: berilo, turmalina, ambos minerais magmáticos.Estes minerais presentan variedades moi apreciadas en xoiería como a augamariña (berilo azul), a esmeralda (berilo verde) ou o chorlo (turmalina negra).
CHORLOBERILO
http://www.uned.es/cristamine/min_descr/clases/silicatos/ciclosilicatos.htm
Outros minerais deste grupo é a cordierita que aparece xeralmente nas aureolas de metamorfismo de contacto de rochas arxilosas; e a axinita asociada a aureola de metamorfismo de contacto de granitos.
Ferro-axinita (Museo de Historia Natural “Luis Iglesias”Santiago
Cordierita
4. INOSILICATOS (ino=cadea). Estrutura en cadea.
■ Cadeas simples nas que cada tetraedro comparte 2 O Minerais: auxita (grupo de Piroxenos).
■ Cadeas dobres onde cada tetraedro comparte alternativamente 2 ou 3 O Minerais: hornblenda (grupo de Anfíboles). Fórmula química:
Cadea sImple: Si
2O
6
(Si/O = 1:3) Cadea dobre:
Si4O
11
(Si/O = 4:11)
Cadeas sinxelas
Cadeas dobres
http://www.uned.es/cristamine/min_descr/clases/silicatos/inosilicatos.htm
PIROXENOS
Son minerais típicamente magmáticos. Sendo un dos principais compoñentes das rochas ultrabásicas e básicas, tamén aparecen noutras condicións xeolóxicas.Fórmula:Si
2O
6 e a proporción é Si/O = 1:3. É característico o seu
dobre sistema de exfoliación.Podemos distinguir dous grupos:■ Ortopiroxenos: teñen simetría rómbica, son os primeiros en cristalizar e xeralmente son de Fe e Mg. Típicos de rochas básicas e ultrabásicas. Ex.: serie isomorfa enstatita-ortoferrosilita.■ Clinopiroxenos: de simetría monoclínica, de menor temperatura de cristalización, con calcio. Abundan en moitas rochas magmáticas e metamórficas. Ex.: serie diópsido-hedenberxita-auxita.
AUXITA
http://www.uned.es/cristamine/min_descr/grupos/piroxeno/pirox_gr.htm
PIROXENOS Os piroxenos poden dividirse en diversos grupos sendo habitual representalos dentro do sistema químico CaSiO3 - MgSiO3 - FeSiO3.
Sobre dito triángulo aparecen definidas as series diópsido (CaMgSi2O6) – hedenberxita (CaFeSi2O6) e a serie enstatita (Mg2Si2O6) - ferrosilita (Fe2Si2O6) así como a auxita relacionada coa primeira serie e a pixeonita relacionada coa segunda.
http://www.uned.es/cristamine/min_descr/grupos/piroxeno/pirox_gr.htm
Destacamos tamén a espodumena, como mena de litio e a xadeíta, mineral indicador de metamorfismo de alta presión e a onfacita, mineral común nas ecloxitas
Espodumena
Xadeíta
Enstatita
ANFÍBOLESDiferenzas cos piroxenos:■Estrutura básica é unha cadea dobre, tendo como unidade estrutural: Si
4O
11, polo que a súa
relación Si/O = 4/11.■Debido á existencia de grupos (OH) son minerais máis brandos e máis densos, en xeral.■Os ángulos de exfoliación son maiores cós dos piroxenos.■Os hábitos dos piroxenos soen ser prismas grosos, mentres que os anfíboles son prismas alongados, ás veces aciculares.■Os piroxenos cristalizan a temperaturas elevadas e son máis inestables en condicións atmosféricas, mentres que os anfíboles son de máis baixa temperatura e estables nun alto campo de temperaturas e presións.
En condicións metamórficas de alto grao, os anfíboles transfórmanse en piroxenos, e en condicións de retrometamorfismo, os piroxenos dan lugar a anfíboles
Tradicionalmente os anfíboles divídense en:■Cálcicos: p.ex. a hornblenda, mineral petrográfico moi importante e abondoso.■Sódicos: p.ex. o glaucofana, que indican condicións de alta presión
glaucofana
Ferrohornblenda
http://www.uned.es/cristamine/min_descr/grupos/anfibol/anfib_gr.htm
5. FILOSILICATOS ( filo=folla).
■Estrutura en follas ou capas.Comparten 3 O.■A súa estrutura cristalina está formada por tetraedros unidos conformando aneis hexagonais que dan lugar a un número variable de capas planas superpostas. ■A súa fórmula estrutural é (Si2O5)2- e a relación Si/O = 2/5 é a simetría da folla sería hexagonal.■É un grupo moi homoxéneo; en xeral son brandos, pouco densos, teñen unha exfoliación perfecta segundo un plano basal e non son estables a altas temperaturas. Aparecen en todo tipo de rochas.
■Minerais: caolinita, serpentinita, talco, biotita, moscovita
A clasificación dos filosilicatos é moi complexa e realízase atendendo ao número de capas e a estrutura e composición química que posúan e que da lugar ás diferentes propiedades físicas que presentan os filosilicatos.
De maneira sinxela, imos a diferenzar os seguintes grupos dentro dos filosilicatos: Grupo da serpentina, grupo das arxilas e grupo das micas .
CLASIFICACIÓN
Esquema da capa hexagonal
A) T/O:■Grupo caolinita, é un mineral moi estendido, sendo o principal constituínte do caolín ou da arxila pura. É sempre un mineral que se produce por meteorización ou alteración hidrotermal dos feldespatos. En Galiza temos depósitos en Vimianzo e en Cervo. De cor branca ou branco-grisáceo, untuoso con apegamento aos labios.
CAPAS “T” : catións en coordinación tetraédrica.CAPAS “O”:catións en coordinación octaédrica
■ Grupo serpentina.
É un mineral que aparece como produto de alteración de olivinos e piroxenos. A variedade fibrosa é o asbesto ou amianto que presenta un hábito acicular. Cor verde veteada, suave ao tacto.
B) T/O/T:■Grupo talco. Mineral brando e suave ao tacto, coloracións brancuzcas, amarelas ou verdosas. Formado por alteración de olivinos ou inosilicatos.
http://www.montes.upm.es/Dptos/DptoSilvopascicultura/Edafologia/guia/Fichas/muscovita.html
Relacionado co grupo do talco está o de Montmorillonita-Saponita, a súa capacidade máis destacada é a de poder absorber moléculas de auga entre as follas, producindo unha marcada dilatación da estrutura.
Montmorillonita Saponita
C) T/O/T/C (capa “C” adicional de catións)■Grupo das micas: exfoliación perfecta►Moscovita (mica branca): é un mineral brillante, moi común en granitos e pegmatitas e tamén en micaxistos. Transparente e incolora en follas delgadas en bloques grosos é translúcida. Emprégase como material illante en electricidade.►Biotita (mica negra): aparece nunha ampla variedade de rochas. Cor parda, verde ou negra. Follas flexibles e elásticas.
6. TECTOSILICATOS (tecto=cuberto).■Armazón tridimensional de tetraedros que comparten os 4 O■Se non existe substitución de silicio temos os minerais de sílice. Se existe unha certa substitución do silicio por aluminio temos os feldespatos, e se a substitución é maior, temos os feldespatoides.■Fórmula estrutural: SiO
2 é por tanto neutra e a relación
Si/O = 1:2 corresponderíase co mineral cuarzo, logo para que existan outros minerais é necesario que o Si sexa substituído por outro catión como o Al3+
■Os minerais pertencentes a este grupo en xeral, son incoloros ou de cor branca ou gris pálido. ■É un grupo que aparece en todo tipo de rochas
Entre os seus representantes máis máis importantes están:■ Sílice (SiO2): deste armazón coñécense moitos polimorfos e tamén substancias amorfas relacionadas con el. O cuarzo é quizais o representante máis coñecido con multitude de variedades. É un mineral duro que se encontra na maior parte das rochas: granitos, gneises, lousas, cuarcitas...
Cuarzo (sílice cristalizada)
Ópalo (sílice amorfa)
Variedades de cuarzo
http://geologia.110mb.com/mineralogia/silicatos/variedadescuarzo.htm
■Feldespatos: Ortoclasas e Plaxioclasas ►Feldespatos potásicos (Ortoclasas): a ortosa ten por fórmula: KalSi3O8, emprégase na fabricación de porcelanas. ►Feldespatos calcosódicos (Plaxioclasas): como a plaxioclasa, distínguense dos outros feldespatos polas estriacións observadas nos seus planos de exfoliación e porque as súas cores máis frecuentes son branca e gris
Ortosa Plaxioclasa
■ Feldespatoides Son feldespatos con baixo contido en sílice que aparecen en rochas básicas e ultrabásicas. Son incompatibles co cuarzo.■ Zeolitas Conteñen auga que non forma parte da súa estrutura, que poden perder sen alterar a súa estrutura. Actúan como intercambiadores. Son típicamenete metamórficos
Feldespatoides: Leucitas Zeolitas: Estilbita