MINERALOGIA Y CRISTALOGRAFIA LOS FILOSILICATOS INTEGRANTES CAROLINA DE

MINERALOGIA Y CRISTALOGRAFIA LOS FILOSILICATOS INTEGRANTES: CAROLINA DE LOS REYES DIAZ MARIANI SERPA SILVA LISBETH CAROLINA AGUILAR

¿DE DONDE VIENEN LOS FILOSILICATOS? El cuarto grupo de silicatos, los filosilicatos, recordemos que se caracterizaban porque los tetraedros Si O se disponen formando redes planas. Las arcillas se caracterizan por estar formadas por partículas muy finas, de forma aplanada y, por tanto, con una superficie especifica muy elevada. Ello implica, en mayor a menor grado, los siguientes caracteres específicos: plasticidad propiedades coloidales propiedades absorbentes con respecto al agua y a cationes comportamiento frente a calentamiento

Las arcillas son minerales de alteración y se forman a partir de otros minerales silicatados mediante un proceso de alteración química que estudia la edafología. Estas arcillas formadas pueden entrar en el ciclo sedimentarlo y, así, formar parte como minerales esenciales o accidentales en varias rocas sedimentarias. Otros filosilicatos no son minerales arcillosos, tienen origen ígneo o metamórfico y entran en la composición de estos últimos grupos de rocas.

¿QUÉ ESTRUCTURA TIENEN LOS FILOSILICATOS? Sabemos ya que en los filosilicatos, los tetraedros Si 0 forman redes planas, que, por ello, todos los oxígenos situados en dicha red están eléctricamente neutralizados al pertenecer a 2 tetraedros, y que su grupo funcional es: (Si 4 O 10)IV O, de forma más general, (Si 4 x. Alx. O 10)(4 x)

DESDE OTRO PUNTO DE VISTA… Supongamos una capa de iones oxígeno o/y (OH) agrupados de esta forma. Naturalmente, los centros de estos iones están sobre líneas paralelas y los centros de tres esferas contiguas definen un triángulo equilátero. A esta distribución la denominamos CAPA COMPACTA Si, partiendo de una capa compacta, retiramos una esfera sí y otra no de filas alternas, se obtiene ahora una distribución de la forma que indica la siguiente figura.

DESDE OTRO PUNTO DE VISTA… El apilamiento de dos capas compactas, como se indica en la siguiente figura, define agrupaciones de 6 esferas cuyos vértices forman un octaedro. Es la coordinación octaédrica o de 6 aniones que hemos visto anteriormente. El apilamiento de una capa hexagonal y de una capa compacta, define una serie de agrupaciones de 4 esferas cuyos vértices forman un tetraedro. Es la coordinación tetraédrica o de 4 aniones.

Los oxígenos del cuarto vértice del tetraedro (oxígenos sin compartir u oxígenos apicales), se dirigen perpendicularmente a la capa y forman parte de una capa octaédrica adyacente, formada por octaedros de grupos OH que se unen compartien do las aristas (fig. 1 d y e)

Los cationes de la capa octaédrica son, generalmente, Al 3+, Mg 2+, Fe 2+ o Fe 3+ y más raramen te Li, Cr, Mn, Ni, Cu o Zn. El plano de unión entre ambas capas está formado por los oxígenos de los tetraedros que se encuentran sin compar tir con otros tetraedros (oxígenos apicales), y por grupos (OH)- de la capa octaédrica, de forma que, en este plano, quede un (OH)- en el centro de cada hexágono formado por 6 oxígenos apicales. El resto de los (OH)- son reemplazados por los oxígenos de los tetraedros (Figura 2).

Una unión similar puede ocurrir en la superficie opuesta de la capa octaédrica. Así, los filosilicatos pueden estar formados por dos capas: tetraédrica más octaédrica, denominán do se bilaminares, 1: 1, ó T: O (Figura 2); o bien por tres láminas: una octaédrica y dos tetraédricas y se denominan trilaminares, 2: 1 ó T: O: T (Figura 3). A la unidad formada por la unión de una capa octaédrica más una o dos tetraédricas se la denomina lámina (Figura 3).

¿CÓMO SE DIVIDEN LOS FILOSILICATOS? La división de los filosilicatos se basa en tres criterios: 1. iones que ocupan la coordinación octaédrica. Dioctaédricos: con iones trivalentes, generalmente aluminio Trioctaédricos: con iones divalentes, por ejemplo magnesio 2 la existencia, o no, de sustituciones en las coordinaciones tetraédricas o/y octaédricas y, en el caso de existencia de las mismas, la forma de compensación de este déficit de carga. 3 el espesor de las hojas y las fuerzas de ligazón entre las mismas.

CON RESPECTO A ESPESOR, SE DISTINGUEN TRES TIPOS DISTINTOS: Tipo de 7Å (Te Oc): Hoja formada por tres capas, una hexagonal de 0 y dos compactas, una de 0 y (OH) y otra de (OH). Recordemos los dos ejemplos citados. Tipo de 1 OÅ (Te Oc Te): Hoja formada por cuatro capas, 2 compactas de O y (OH) encerradas, a modo de bocadillo, entre dos capas hexagonales de 0. Tipo de 14Å (Te De Te Oc Oc): Hoja doble, una presenta la estructura anterior y otra (llamada hoja brucítica) está formada por dos capas compactas de (OH).

DIOCTAÉDRICOS TRIOCTAÉDRICOS CARGA T : O Grupo de la Caolinita Grupo de la Serpentina T: O: T Pirofilita Talco Grupo de las Esmectitas Montmorillonita Grupo de las Esmectitas Saponita Beidellita Hectorita Nontronita Estevensita Illitas Grupo de las Micas Moscovita Grupo de las Vermiculitas 0. 6 -0. 8 0. 9 Grupo de las Micas Biotita Paragonita Flogopita Lepidolita T: O: T: O Grupo de las Cloritas Paligorskita 0. 2 -0. 6 1 Sepiolita

GRUPO DE LA SERPENTINA. CRISOTILO. Mg 3 Si 2 O 5(OH)4 Fórmula Química COLOR Verde RAYA Blanca LUSTRE Sedoso TRANSPARENCIA Translúcido SISTEMA CRISTALINO Monoclínico HABITO Fibroso, acicular DUREZA 2. 5 (esacala de Mohs) DENSIDAD 2, 53 g/cm 3 FRACTURA concoidea a fibrosa USOS Está permitido para los diafragmas de instalaciones existentes de electrólisis

GRUPO DE LA SERPENTINA ANTIGORITA Mg 3 Si 2 O 5(OH)4 Fórmula Química COLOR Verde, amarillo RAYA LUSTRE Sedoso, graso TRANSPARENCIA Translucido SISTEMA CRISTALINO Monoclínico HABITO laminar DUREZA 3. 5 -4 (escala de Mohs) DENSIDAD 2, 53 g/cm 3 FRACTURA Concoidea USOS usada con frecuencia como piedra ornamental

YACIMIENTOS EN COLOMBIA. CRISOTILO En Colombia se encuentra en Antioquia, municipio de Campamento a 36 Kilómetros del Municipio de Yarumal y 160 Km de la ciudad de Medellín, con reservas actuales probadas del orden de 2. 085. 000 toneladas. ANTIGORITA Heliconia, Antioquia, Colombia.

FAMILIA DE LAS MICAS Y MICÁCEAS MUSCOVITA BIOTITA Dioctaédríco, con substitución tetraédrica (un Si de cada 4, por Al) compensada por cationes de potasio alojados en las cavidades hexagonales. Trioctaédríco. La substitución en la capa tetraédrica es de aluminio mientras que, además, en la capa octaédrica parte del magnesio ha sido substituido por hierro ferroso. Características generales: Tipo l. OÅ (Te-Oc-Te) Apilamiento ordenado de hojas. Mineral no arcilloso, de exfoliación muy perfecta en láminas flexibles y elásticas, incoloras o de colores claros y de brillo nacarado. Puede ser de origen magmático y de origen metamórfico. Es componente esencial de las micacitas y, muy frecuente, como accidental, en esquistos, pegmatitas, gneises, granitos e, incluso, en rocas sedimentarias. Esta mica negra es un mineral ferromagnesiano, no arcilloso, de origen magmático y de aspecto parecido a la muscovita sólo que de color pardo, verde o negro. Componente esencial de muchas rocas ígneas y metamórficas.

MOSCOVITA Fórmula Química COLOR KAl 2(Si 3 Al)O 10(OH)2 Incoloro, aunque con tonalidades claras amarillas, pardas, verdes o roja RAYA Incolora o blanca LUSTRE Vítreo, nacarado o perlado TRANSPARENCIA Transparente a traslucido SISTEMA CRISTALINO Monoclínico HABITO Foliado o laminar masivo DUREZA 2 a 2. 5 (escala de Mohs) DENSIDAD 2, 83 g/cm 3 FRACTURA Micácea USOS Se emplea como material aislante eléctrico en aparatos eléctricos. La moscovita laminar se utiliza en puertas de hornos y estufas, como aislante térmico incombustible. También se usa como aditivo en la elaboración de papel, en forma de polvo de mica junto con aceite, para impresión de tejidos, como lubrificante y como absorbente de la nitroglicerina.

Fórmula Química FLOGOPITA COLOR Pardo amarillento, rojo pardusco y verdoso RAYA Blanca LUSTRE Nacarado a vítreo TRANSPARENCIA Transparente a traslucido SISTEMA CRISTALINO Moclínico HABITO Cristales prismático-hexagonales, laminar DUREZA 2 a 2. 5 (escala de Mohs) DENSIDAD 2, 79 g/cm 3 FRACTURA Irregular USOS Se usa industrialmente en láminas como aislante eléctrico en dispositivos específico, como por ejemplo el aislante que llevan las bujías del automóvil. Su capacidad como aislante es superior a la de otras micas. También se usa molido en polvo como material de carga.

COLOR genérica para el grupo: K(Mg, Fe 2+)3(Si 3 Al)O 10(OH, F)2 Pardo oscuro, pardo verdoso, pardo-negro RAYA Gris LUSTRE Vítreo, perlado TRANSPARENCIA no SISTEMA CRISTALINO Monoclínico HABITO Laminar, micáceo en placas flexibles DUREZA 2. 5 -3 (escala de Mohs) DENSIDAD Media 3. 09 FRACTURA Micáceas Fórmula Química BIOTITA USOS Irregulares Por sus propiedades eléctricas como aislante unido a la flexibilidad de sus cristales y facilidad con que se exfolian en láminas finas, ha sido tradicionalmente usado en la industria como aislante eléctrico de instalaciones.

COLOR genérica para el grupo: K(Li, Al)3(Si, Al)4 O 10(F, OH)2 Rosa, lila, rojo-rosado RAYA Blanca LUSTRE Subvítreo, resinoso, céreo o perlado TRANSPARENCIA Transparente a traslucido SISTEMA CRISTALINO Monoclínico HABITO Micácea DUREZA 2, 5 - 3, 5 (Mohs) DENSIDAD 2. 83 g/cm 3 FRACTURA Micácea USOS Se extrae en minería como una fuente secundaria de litio. 1 Se asocia con otros minerales de litio como espodumena en pegmatitas. También es una de las mayores fuentes del raro rubidio y del cesio. Fórmula Química LEPIDOLITA

Ca. Al 2(Al 2 Si 2)O 10(OH)2 Fórmula Química MARGARITA COLOR Grisáceo, blanco, rosa o amarillento RAYA Blanca LUSTRE Vítreo a nacarado TRANSPARENCIA Translúcido a subtranslúcido SISTEMA CRISTALINO Monoclínico HABITO Agregados laminares DUREZA 4 (escala de Mohs) DENSIDAD 3, 03 g/cm 3 FRACTURA Quebradiza USOS No se utiliza industrialmente, sólo tiene interés científico y coleccionístico.

FILOSICATOS GRUPO DE LA CLORITA Características generales: Tipo 14Å (Te-Oc-Oc) Apilamiento ordenado de hojas. Constituyen un grupo muy semejante a la familia anterior pero donde la substitución tetraédrica está compensada por la capa brucítica. Son relativamente frecuentes en rocas metamórficas como esquistos y pizarras. Las formas arcillosas son menos importantes pero, en cualquier caso, muy semejantes y relacionadas con las illitas.

Fórmula Química CLORITA COLOR (Mg, Fe)3(Si, Al)4 O 10 (OH)2·(Mg, Fe)3(OH)6 Distintos tonos de verde, raramente amarillo, rojo o blanco. RAYA Color verde claro a gris LUSTRE Vítreo, perlado, sin brillo TRANSPARENCIA Translúcido o transparente. SISTEMA CRISTALINO Monoclínico HABITO DUREZA Masa foliada, agregados escamosos, copos de difusión. 2 -2. 5 (Escala de Mohs) DENSIDAD 2, 6 -3. 3 g/cm 3 FRACTURA concoide USOS Se utilizan para fabricar cubiertas de relojes y cristales. El interés que posee es científico o museístico YACIMIENTOS EN COLOMBIA Cordillera oriental.

TRES MINERALES RELACIONADOS CON LOS GRUPOS DE SILICATOS: APOFILITA PREHNITA CRISOCOLA

Fórmula Química APOFILITA (K, Na)Ca 4 Si 8 O 20(OH, F)· 8 H 2 O COLOR Blanco, con tonalidades según impurezas RAYA Blanca LUSTRE Vítreo, perlado TRANSPARENCIA Transparente a Translúcido SISTEMA CRISTALINO Tetragonal HABITO Masivo o cristalino pseudocúbico DUREZA 4. 5 -5 (escala de Mohs) DENSIDAD 2, 37 g/cm 3 FRACTURA hojas USOS únicamente tiene interés científico

Fórmula Química PREHNITA Ca 2 Al(Si 3 Al)O 10(OH)2 COLOR Verde claro o amarillento RAYA Blanca a incolora LUSTRE Vítreo a acero TRANSPARENCIA Semitransparente a translúcido SISTEMA CRISTALINO Ortorrómbico HABITO En fibras radiadas, a veces botroidal DUREZA 6 -6. 5(escala de Mohs) DENSIDAD 2. 87 g/ml FRACTURA Irregular USOS interés científico y patrimonial

Fórmula Química CRISOCOLA (Cu, Al)4 H 4 (OH)8 Si 4 O 10 ·n. H 2 O COLOR Verde a azul, a veces pardo RAYA Blanca LUSTRE Vítreo a deslucido TRANSPARENCIA Translúcido a opaco SISTEMA CRISTALINO Ortorrómbico HABITO Masivo, nodular o botroidal DUREZA 2. 5 -3(escala de Mohs) DENSIDAD 1. 9 -2. 4 g/cm 3 FRACTURA Concoidea USOS Su principal uso está en la joyería

¡GRACIAS POR SU ATENCION!