TEMA 10 CLASE CARBONATOS. Características. Tipos. Grupos. Minerales: propiedades (físicas y químicas), génesis, yacimientos y usos

PROPIEDADES MÁS IMPORTANTES DE LOS CARBONATOS

• Tienen el grupo aniónico CO32- . El C4+ está en coordinación 3 con el O2-.

• Los átomos de Ca están en los nudos de un romboédro.• Enlaces anisodésmicos (distinta fuerza). • Exfoliación: perfecta (75-105)° • Dureza: 3-5. Raya: blanca. Brillo: vítreo.• Incoloros a excepción de los compuestos de Cu y Co.• Forman grupos isomorfos (isoestructurales).• Solubles en ácidos.• La relación Ca:O (0,707)Ǻ, está en el límite de coordinación 6-8 (0,732).• Origen: sedimentario, metamórfico e hidrotemal.• Estabilidad: Calcita T (alta) y Aragonito P (alta). En H2O rica en CO2: Calcita, estable en agua fría y Aragonito, en agua caliente.

ESTRUCTURAS DE LOS CARBONATOS

CALCITA

GRUPOSGRUPOS:

DOLOMITA

ARAGONITO

Calcita CaCO3

Magnesita MgCO3

Siderita FeCO3

Rodocrosita MnCO3

Smithsonita ZnCO3

Dolomita MgCa(CO3)2

Ankerita FeCa(CO3)2

Kutnahorita MnCa(CO3)2

Aragonito CaCO3

Witherita BaCO3

Estroncianita SrCO3

Cerusita PbCO3

3 2/m2/m2/m

CLASIFICACIÓN

Y

_32/m

GRUPO DE LA CALCITA

CALCITA - CaCO3 56,03% Ca

Cristalografía: _ Sistema y clase: Romboédrico 32/m Grupo espacial: R3c Celda romboédrica: a = 6.37 Å, = 46º05´; Z = 2.

Propiedades físicas:

Color: blanco o incolora transparente ( espato de Islandia )

Raya: blanca. Brillo: vítreo. H = 3. G = 2.71. Fractura: concoidea.

Exfoliación: perfecta, según (0001) a 74 55´. Maclas: frecuentes (diente de perro). Óptica: U- . Muy birrefringente.Química: soluble en ácidos. Por encima de los 900C se descompone en cal viva. Sobre carbón da la llama roja anaranjada (Ca).

Forma de presentarse: romboedros, escalenoedros, en formas masivas, fibrosas,

columnares, estalactíticas, granulares y pulverulentas..

Génesis: sedimentario, hidrotermal y metamórfico (mármoles).

Yacimientos en España: excelentes los cristales en diente de perro que aparecen en los yacimientos de esfalerita y fluorita en Asturias y Cantabria.

Empleo: materiales cerámicos, obtención de la cal, para carga, fabricación de cemento Portland, el Espato de Islandia en industria óptica y el mármol como roca ornamental.Etimología: de la palabra latina calx que significa cal viva..

GRUPO DE LA CALCITA

MAGNESITA - MgCO3 47,6% MgO (giobertita)Cristalografía: _ Sistema y clase: Romboédrico 3 2/m Grupo espacial: R3c Celda romboédrica a = 5.62 Å, = 48º10´; Z = 2. Propiedades físicas: color: blanco grisáceo o crema. Raya: blanca.

Brillo: vítreo. H = 3,5 a 4,5. G = 3,00 a 3,48.Exfoliación: perfecta (1011) a 7233´. Óptica: transparente a traslúcida. U- .

Química:. forma con la siderita una serie isomorfa con reemplazamiento del Mg por Fe.Añadiendo Co(NO3)2 y volviendo a calcinar, toma el color rosa cárneo del (Mg).

Forma de presentarse: rara vez en cristales romboédricos, por lo común en masas espáticas compactas, finamente granudas, así como lamelar o fibroso.

Génesis: por alteración de las rocas básicas (serpentinitas); por sustitución metasomática en los depósitos de calcita y dolomita; por precipitación en medios sedimentarios.

Yacimientos: Veitsch-Estyria (Austria).

España: los principales yacimientos de magnesita en España se encuentran en el paleozoico de Asturreta y en el Trías del Puerto de Velate (Navarra).

Empleo: es mena de magnesio. Para la fabricación de ladrillos refractarios y revestimiento; para la elaboración de pasta de papel y aglutinante para suelos.Etimología: su nombre es debido a su composición rica en magnesio.

GRUPO DE LA CALCITA

SIDERITA - FeCO3 62,1% FeO

Cristalografía: _Sistema y clase: Romboédrico 32/mGrupo espacial: R3c

Celda romboédrica a = 5.83 Å, = 47º.45´; Z = 2.Propiedades físicas: Color: variable desde amarillento a pardo oscuro.Raya: blanca o amarilla. Brillo: vítreo.H = 4 a 4,5. G = 3,96. Óptica: U-.

Exfoliación: perfecta (1011) a 73. Química: con la magnesita forma serie isomorfa con reemplazamiento del Fe por Mg.

Solución ClH+NH3= precipitado verde sucio de Fe(OH)3 Se disuelve con facilidad en ClH.

Forma de presentarse: en romboedros en ocasiones con caras curvas; también en masas espáticas de grano grueso.

Génesis: como ganga en filones hidrotermales de baja temp.; en yacimientos de tipo metasomático y sedimentario.

Yacimientos en España: en Somorrostro (Vizcaya), con los óxidos de hierro..Empleo: como mena de hierro.

Etimología: proviene de una palabra griega que significa "hierro".

GRUPO DE LA CALCITA

RODOCROSITA - MnCO3 61,7% MnO

Cristalografía: _    Sistema y clase: Romboédrico 32/m   Grupo espacial: R3c Celda romboédrica a = 5.85 Å, a = 47º.46´; Z = 2.Propiedades físicas:Color: rosa. Raya: blanca. Brillo: vítreo.H = 3,.5 a 4,5. G = 3,3 a 3,6 . Óptica: transparente a traslúcido. U-. Química:  es atacada con facilidad por los ácidos. Fundida sobre carbón con KNO3+K2CO3 da color, verde esmeralda (Mn).Forma de presentarse:  en masas espáticas de color rosado o rojo pardusco; raramente en cristales algo curvados; también en masas granulares, botroidales y en costras.Génesis:  como ganga de menas metálicas de manganeso, con un origen análogo a los de los sulfuros y óxidos de dicho elemento.Yacimientos: Catamarca (Argentina).España: se la conoce de antiguo en España con los nombres de Lacroixita y Huelvita asociada a los óxidos y silicatos de manganeso que se encuentran en Huelva.Empleo: mena secundaria de manganeso; algún empleo como roca ornamental.Etimología: deriva de dos palabras griegas que significan "color" y "rojo".

GRUPO DE LA CALCITA

SMITHSOMITA – ZnCO3 64,8% ZnO

Cristalografía: _   Sistema y clase:  Romboédrico 32/m   Grupo espacial: R3cCelda romboédrica: a = 5.63 Å, a = 48º56´; Z = 2.Propiedades físicas:Color: variado (verde, azul, amarillo) etc. Raya:  blanca. Brillo: vítreo. H = 4 a 4,5. G = 4,3 a 4,5. Óptica: U-. Química: frecuentes sustituciones isomorfas de Fe y Mn y en menor medida de Co y Mg dando lugar a cristales mixtos. Fácilmente soluble en ácidos. Si le echamos una gota de Co(NO3)2, al enfriarse toma el color verde pardo (Zn).Forma de presentarse:  en agregados botroidales cristalinos o terrosos y en masas granulares; a veces en forma de costras o estalactítico.Génesis: mineral de origen secundario o residual, formado por la acción de aguas cargadas de sulfato de zinc sobre calcitas y /o dolomías.Yacimientos: Atenberg (Sajonia).España: muy abundante en la cordillera Cantábrica, en general asociado con esfalerita; destacan Reocín, Comillas, Mercadal y Puente Arce (Cantabria). Empleo:  como mena de zinc o como roca ornamental.Etimología:   en honor de James Smithson (1754 - 1829) fundador de la Smithsonian Institution en Washington D. C.

TABLA PERIÓDICA

GRUPO DE LA DOLOMITA

DOLOMITA – MgCa(CO3)2 21,8% MgO

Cristalografía: _   Sistema y clase:  Romboédrico 3   Grupo espacial: R3    a = 4.84 Å, c = 15.95 Å, g = 120º; Z = 3.Propiedades físicas:Color: blanco grisáceo. Raya:  blanca. Brillo: vítreo algo perlado. H = 3,5 a 4. G = 2.86 a 3.10 . Óptica:  U- , muy birrefringente.Química: la sustitución del Mg por Fe es frecuente e ilimitada. Sí hay sustituacón de Mg por

Fe y la relación molar es de ¼ , hay ankerita - Ca MgFe(CO3 )2.Forma de presentarse:  raramente en cristales de hábito romboédrico, por lo general en cristales deformados muy aplastados o en formas masivas esparíticas.Génesis: en cuencas sedimentarias marinas, hidrotermal y por metasomatismo del magnésico de las calizas.Yacimientos en España:  los mejores cristales provienen de los yacimientos de magnesita de Eugui (Navarra). Acompañando a la hemimorfita de Reocín (Cantabria)..Empleo:  para la fabricación de materiales refractarios y como mena de Mg.Etimología:  en honor del mineralogista francés Deodat Dolomien.

SOLUCIÓN SÓLIDA CO3Ca-CO3Mg

GRUPO DEL ARAGONITO

ARAGONITO – CACO3

Cristalografía:   Sistema y clase:  Rómbico 2/m2/m2/m  Grupo espacial: Pmcn    a = 4.96Å, b = 7.97Å, c = 5.74 Å; Z = 4. Propiedades físicas:Color: blanco, violáceo, marrón, azul o verde. Raya:  blanca. Brillo: vítreo. H = 3,5 a 4. G = 2, 94. Óptica:  B-.Química: polimorfo de la calcita. Contiene sustituciones isomorfas de Ba, Sr y Pb. Soluble en ácido clorhídrico.Forma de presentarse:  en cristales romboédricos   sencillos o con macla múltiple dando un aspecto de prisma  hexagonal; en formas fibrosas, estalactíticas y pisolítico.Génesis: hidrotermal de baja temperatura a partir de aguas termales o géiseres; sedimentario en medios marinos. Yacimientos en España: la Península Ibérica constituye un yacimiento clásico de esta especie, apareciendo en todo el Trías, destacando las localidades de Molina de Aragón Empleo:  en ocasiones como piedra ornamental. Etimología:  el nombre se debe a Werner quién lo definió a partir de ejemplares procedentes de la localidad de Molina de Aragón (Guadalajara) y que él, por error, atribuyó a Aragón.

CAMPOS DE ESTABILIDAD CALCITA-ARAGONITOCAMPOS DE ESTABILIDAD CALCITA-ARAGONITO

GRUPO DEL ARAGONITO

WITHERITA – BaCO3 77,7% BaO

Cristalografía:   Sistema y clase:  Rómbico 2/m2/m2/m  Grupo espacial: Pmcn   a = 5.26 Å, b = 8.85 Å, c = 6.55 Å; Z = 4. Propiedades físicas:Color: variado, incoloro, blanco o amarillento. Raya:  blanca. Brillo: vítreo. H = 3 a 3,5. G = 4,3. Óptica:  B-; transparente a translucida.Química: sobre carbón funde y da llama verde amarillenta (Ba); soluble en el ácidos.Forma de presentarse:  se presenta de forma fibrosa, radial y en masas globulares; son frecuentes los cristales maclados.Génesis:  se encuentra como ganga en yacimientos hidrotermales.Yacimientos: Fallowfield y Northumberland (Inglaterra).Usos: para la obtención del cloruro y óxido de Ba. Etimología: en honor a Willian Withering.

GRUPO DEL ARAGONITO

ESTRONCIANITA – SrCO3 70% SrO

Cristalografía:   Sistema y clase: Rómbico 2/m2/m2/m  Grupo espacial: Pmcn   a = 5.13 Å, b = 8.42 Å, c = 6.09 Å; Z = 4. Propiedades físicas:Color: variado, incoloro, blanco, amarillento, etc.Raya:  blanca. Brillo: vítreo. H = 3 a 3,5. G = 4,3. Óptica:  B-; transparente a translucida.Química: sobre carbón funde y da llama carmesí (Sr); soluble en ácidos.Forma de presentarse:  se presenta de forma fibrosa, radial y en masas globulares; son frecuentes los cristales maclados.Génesis:  se encuentra como ganga en yacimientos hidrotermales.Yacimientos: Strontian (Escocia).Usos: para tubos de televisión, pirotécnia, imanes y cerámica entre otras. Etimología: de la localidad de Strontian.

GRUPO DEL ARAGONITO

CERUSITA – PbCO3 83,5% PbO

Cristalografía:   Sistema y clase:  Rómbico 2/m2/m2/m  Grupo espacial: Pmcn   a = 5.19 Å, b = 8.44 Å, c = 6.15 Å; Z = 4 Propiedades físicas:Color: incoloro o blanco crema. Raya:  blanca. Brillo: adamantino, vítreo, resinoso o nacarado.H = 3 a 3,5. G = 6,4 a 6,6. Óptica:  B- .Química: sobre carbón decrepita y toma color amarillo primero y rojo oscuro después, volviendo al amarillo al enfriarse (PbO);  soluble en el ácido nítrico.Forma de presentarse:  en cristales de hábito rómbico muy frágiles o en agregados aciculares, columnares o reniformes; también en masas granudas.Génesis:  se encuentra en la zona de oxidación de los yacimientos de galena.Yacimientos en España: son típicas las localidades de la Sierra de Cartagena, Linares (Jaén) y Horcajo (Ciudad Real).Empleo:  importante mena de plomo.Etimología: de una palabra latina "cerusa" que significaba plomo blanco.

CARBONATOS CON ANIONES EXTRAÑOS

MALAQUITA – Cu2CO3(OH)2 71,9% CuO

Cristalografía:    Sistema y clase:  Monoclínico 2/m   Grupo espacial: P2l/a    a= 9.48 Å, b=12.03 Å, c=3.21 Å, b=98º44´; Z = 4. Propiedades físicas:Color: verde. Raya:  verde pálida.Brillo: sedoso, adamantino o mate. H = 3,5 a 4. G = 3,9 a 4,1. Óptica: muy pleocroica, B-.Química: sobre carbón funde y da llama verde (Cu) . Soluble en ácidos.Forma de presentarse:   rara vez en cristales; en masas botroidales y estalactíticas o en costras de color débil con estructura fibroso radiada o capas concéntricas.Génesis:  forma masas en zonas enriquecidas en Cu y alteración de los sulfuros de Cu.Yacimientos en España: en Onís, Aramo, Cabrales e Inflesto (Asturias)En masas de hermosos cristales radiados en Villamanín (León).Empleo: como mena de cobre; ciertas variedades han sido empleadas como material ornamental y mineral gema.Etimología:   palabra griega "malache" que significa malva, por alusión a su color verde.

                 

CARBONATOS CON ANIONES EXTRAÑOS

AZURITA – Cu3 [(CO3)(OH)]2 69,2% CuO

Cristalografía:    Sistema y clase: Monoclínico 2/m   Grupo espacial:  P2lc     a=4.97 Å, b=5.84, c 10.29 Å; b = 92º 24´; Z = 2. Propiedades físicas:Color: azul. Raya:  azul más claro. Brillo:  adamantino, vítreo o térreo. H = 3,5 a 4. G = 3,8. Óptica:  B+ . Química:   sonbre el carbón funde y da llama verde (Cu). Soluble en ácidos.Forma de presentarse: en cristales en drusas o radiales; también masivo, aterciopelado o terroso. Génesis: de origen secundario, se forma por la oxidación de minerales ricos en Cu.Yacimientos en España: se presenta en las mismas localidades que la malaquita, así como en Paracuellos de Jiloca (Zaragoza), La Nava de Ricomalillo (Toledo). Empleo: mena de cobre secundaria.Etimología:  el nombre deriva del color del mineral.