miércoles, 1 de julio de 2015

Filosilicatos.




Como lo indica su nombre, derivado del griego, que significa hoja, todos los numerosos miembros de este importante grupo tienen hábito hojoso o escamoso y una dirección de exfoliación dominante. Son por lo general blandos, de peso específico relativamente bajo y las laminillas de exfoliación pueden ser flexibles e incluso elásticas. Todas esas peculiaridades características derivan del predominio en la estructura de la hoja de tetraedros SiO4, de extensión indefinida. En esta hoja, representada en el diagrama, tres de los cuatro oxígenos de cada tetraedro SiO4 están compartidos con tetraedros vecinos, resultando así una relación Si:O =2:5. cada hoja, si no está distorsionada posee simetría senaria.
La mayor parte de los miembros de los filosilicatos son portadores de hidroxilos y tienen grupos (OH) localizados en el centro de los anillos senarios de tetraedros, a la misma altura que los oxígenos de los vértices no compartidos en los tetraedros SiO4. Diagrama. Cuando los iones, externos a la hoja de Si2O5, están enlazados a las hojas, se encuentran coordinados con 2 oxígenos y un OH, como muestra el diagrama. El tamaño del triángulo entre los dos oxígenos y un (OH) es aproximadamente el mismo (pero no idéntico a la cara triangular de un octaedro XO6 (en donde X es comúnmente Mg o Al). Esto significa que es posible enlazar a una red regular de oxígenos apicales y grupos OH de composición (Si2O5OH)3- una lámina de octaedros regulares, donde cada octaedro está inclinado sobre uno de sus lados triangulares. 

Los cationes de la capa octaédrica pueden ser divalente o trivalentes. Cuando los cationes son divalentes, por ejemplo Mg o Fe2+, la capa de la geometría de la burcita, en la cual cada posición catiónica está ocupada. En esta capa se originan seis enlaces Mg2+, cada uno con v.e.= 2/6= 1/3. tres de tales enlaces irradian de cada oxigeno o grupo (OH), neutralizando así la mitad de la carga del oxígeno y toda la carga del OH. De una capa donde cada oxígeno o grupo OH esta rodeado por tres cationes , como en la burcita (Mg(OH)2). (1)
Las estructuras de la antagorita y la caolinita están formadas por una hoja tetraédrica (‘t’) y una hoja octaédrica (‘o’) dando lugar a capas ‘t-o’. Estas capas ‘t-o’ son eléctricamente neutras y están enlazadas entre sí por fuerzas de Van der Walls. (1). Entonces tomando como base a la brucita podemos obtener, si seguimos dividiendo Mg3* Si2O7(OH)/(OH)3 y reemplazamos 2 grupos (OH), obtenemos talco y profilita.

Ahora podemos sustituir algunos Si2O5 directamente, con estas sustitución ‘se libera’ una carga en la estructura tipo sándwich haciendo fuerte el enlace, entonces la dureza crece y el aspecto resbaladiza desaparece.
Así nacen la flogopita (KMg3(AlSi3O10)(OH)2) y la moscovita (KAl2(AlSi3O10)(OH)2.

Las cloritas puede ser descrita según la misma estructura de capas dobles del talco (o pirofilita), intensificadas con hojas simples octaédricas de brucita (o gibbisita), lo que conduce a la fórmula Si4O10Mg3(OH)2Mg3(OH)6. sin embargo, en la mayoría de las cloritas, el magnesio puede estar sustituido por aluminio, hierro ferroso y férrico en posiciones octaédricas tanto en las capas de talco como en las hojas de brucita, y el silicio puede estar sustituido por el aluminio en las posiciones tetraédricas. La fórmula general sería así:
(Mg,Fe2+,Fe3+, Al3)(Al,Si)4O10(OH)2- (Mg,Fe2+,Fe3+,Al)3(OH)6
los diversos miembros del grupo se diferencian unos de otros por la importancia de las sustituciones y por la manera de estar sobrepuestas las capas octaédricas y tetraédricas según c. 

El grupo de las vermiculitas.
Puede ser dividido de la estructura del talco por intersección de hojas de agua molecular en láminas definidas Un ejemplo de una fórmula específica de vermiculita sería Mg3(Si,Al)4(OH)2 * 4,5H2O [Mg]0.35, en donde [Mg] representa iones intercambiables de la estructura. La presencia de iones intercambiables localizados entre las capas de moléculas de H2O y la capacidad de la estructura para retener cantidades variables de agua.

Los miembros de la vermiculita y montmorillonita exhiben una capacidad única para hincharse debido a la incorporación de grandes cantidades de agua interpuesta.
Hay una considerable mezcla entre una capa de tipo brucita y una lámina de Si2O sin distorsionar con anillo hexagonales. El desajuste es debido al hecho de que las aristas de un octaedro de Mg(OH)6 situado en la capa de brucita son algo mayores que las distancias entre oxigeno apicales en la capa de Si2O5 o (Si,Al)2O5; esto significa que la geometría indicada en el diagrama es una simplificación exagerada. En el caso de los minerales de serpentina, antagorita y crisotilo, ambos Mg3Si2O5(OH)4, este desajuste viene compensado por una flexión (dilatación de la distancia entre los oxígenos apicales) de la capa tetraédrica para proporcionar un mejor ajuste con la capa de brucita octaédrica contigua. En la variedad aplanada, antigorita, el enlace no es continuo, sino por medio de pliegue. En la variedad fibrosa, crisotilo, el desajuste se resuelve mediante un enlace continuo de la estructura en tubos cilíndricos. La mayor parte de los filosilicatos poseen estructuras monoclínicas, algunos triclínicas, y unos pocos ortorrómbicos o trigonales.

Los filosilicatos tienen una gran importancia desde el punto de vista geológico. Las micas son los principales minerales en los esquistos y son muy abundantes en las rocas ígneas; se forman a temperaturas más bajas que los anfíboles o los piroxenos y, con frecuencia, son resultado de sustituciones de minerales más tempranos por efecto de alteraciones hidrotermales.

Según la simetría hexagonal trigonal alrededor del grupo OH puede presentar las siguientes cristalizaciones. Si el anillo se apila uno en cima de otro tendrá estructura monoclínica, si el Si2O5 tiene dos direcciones opuestas en una línea recta su estructura puede describirse como ortorrómbica. Cuando es en 3 direcciones presenta la estructura llamada politipismo, esta característica la presentan las serpentinas, micas y clorita.

Grupo de la serpentina.
Antigorita, lizardita y crisotilo (Mg3Si2O5(OH)4)
Cristaliza en sistema monoclínico, no se conocen cristales. Hay tres polimorfos comunes: antigorita, lizardita y crisotilo; los dos primeros son macizos de grano fino, el crisotilo es fibroso.
Se reconoce a simple vista por su color verde pardo y por su naturaleza fibrosa. Tiene muy diversas aplicaciones; los minerales macizos mezclados con mármol blanco dan colores verdes muy bonitos utilizados para decoración de interiores en edificios; otras veces se utiliza como sustituto del jade. El uso del crisotilo es muy diferente, algunas variedades nobles se emplean como rocas ornamentales. Anteriormente eran principal fuente de asbestos, pero debido a sus propiedades cancerígenas, dicho empleo está hoy día muy limitado en tejidos o como aislantes. 


Grupo de las arcillas.
La palabra arcilla se emplea con referencia a un material de grano fino, terroso, que se hace plástico al ser mezclado con lago de agua. Aunque una arcilla puede estar formada por un único mineral de la arcilla, por lo general hay varios de ellos mezclados con otros minerales tales como feldespatos, cuarzo, carbonatos y micas.
De sus representantes mas significativos están:
La caolinita (Al2SiO5(OH)4), tiene una exfoliación basal perfecta su brillo y apariencia es terrosa, generalmente tiene color blanco que facilita su identificación. La principal utilidad que se le da a la arcilla es la fabricación de diversos objetos, por ejemplo la arcilla de mayor pureza es conocida como caolín o tierra de porcelana, empleada en la elaboración de vajillas y refractarios.

Talco (Mg3Si4O10(OH)2
Presenta sistema monoclínico, con presencia de cristales raros muy raros en forma de tabla con forma rómbica o hexagonal, de color claro en su mayoría blanco, es muy fácil distinguirlo por el hábito micáceo y la textura grasa que presenta.
En grandes cantidades se utiliza en pintura, cerámica, lo más utilizables son los polvos de talco para hacer materiales ornamentales.




 Grupo de las micas.
Las micas formadas por ‘sandwiches’ t-o-t con cationes entre las capas y escasa o nula agua intercambiable, cristalizan en el sistema monoclínico, pero con un ángulo b, próximo a 90°, por lo que la simetría monoclínica no es claramente visible. Los cristales son generalmente tabulares con planos basales bien desarrollados y tienen forma de rombo o hexagonal, con ángulos de unos 60° y 120°. Los cristales , lo tanto parecen en general ortorrómbicos o hexagonales. Todos ellos se caracterizan por una exfoliación basal muy perfecta.
No es muy dada la sustitución en este grupo, pero muy en cambio es posible percibir que 2 miembros del grupo cristalicen juntos. La moscovita y la biotita son ejemplos de este grupo.

Moscovita (Kal2(AlSi3O10)(OH)2)
Cristaliza en sistema monoclínico, cuando existen cristales son muy raros, en forma tabular con base dominante, exfoliación de hojas grandes y pequeñas con apariencia de escamas. Presenta un color claro, por sus propiedades dieléctricas y resistencia al calor es utilizada en aparatos eléctricos.






Biotita. K(Mg,Fe2+)(Al,Fe3+) Si3O10(OH,F)2.
Cristaliza en sistema monoclínico, presenta un color generalmente verde oscuro, de pardo a negro. Raras veces amarillo claro. Las hojas finas tienen un color ahumado. Se presenta En escamas o tabletas, rara veces en prismas hexagonales cortos. También en masas compactas muy exfoliables. Es la más común de las micas, entrando como componente principal o accesorio de casi todas las rocas ígneas, esencialmente de los granitos, dioritas, gabros, sienitas etc.. así como en numerosas rocas metamórficas. Se emplea generalmente como aislante.


 Grupo de las cloritas.
Los minerales de este grupo recuerdan por sus propiedades a las micas. Cristalizan en el sistema monoclínico, poseen una exfoliación perfecta, baja dureza y pequeño peso específico. La mayoría de ellos se distinguen por su coloración verde, lo que les ha dado su denominación (en griego "chloros" quiere decir verde). Existe un gran número de nombres para las distintas variedades de cloritas según su composición química.
Las cloritas son aluminosilicatos, principalmente de Mg, Fe2+ y Al, en parte de Ni, Fe3+ y Cr3+. Muy individualizadas en el aspecto cristalográfico, las especies minerales ricas en Mg se denominan ortocloritas.
    Las especies minerales coloformas, ricas en hierro y de composición inconstante en muchos casos, constituyen un subgrupo especial de aluminoferrosilicatos bajo el nombre general de leptocloritas. (6).
Clorita (Mg,Fe)3(Si3,Al)4O10(OH)2*(Mg,Fe)3(OH)6.
Cristaliza en el sistema monoclínico con algunos polimorfos triclínicos, presenta cristales pseudo hexagonales tabulares con plano basal, su hábito es muy parecido al grupo de las micas, con hojas pequeñas. Su color verde característico lo diferencia rápidamente de confundirlo con alguna mica; no se ha encontrado alguna aplicación.



                                 SILICATOS

Ciclosilicatos

Inosilicatos

Nesosilicatos

Sorosilicatos

Tectosilicatos


            

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