Grupo de los Silicatos

Los silicatos constituyen el grupo más abundante de los minerales formadores de rocas. Más del 90% de los minerales que forman las rocas son silicatos, compuestos de silicio y oxígeno y uno o más iones metálicos. En ellos el anión está formado por grupos silicatos del tipo SiO4

4-.

Dada la complejidad de su composición química, y para comprender mejor algunas de sus propiedades, se ha preferido clasificar a los silicatos en función del ordenamiento espacial cristalino. Desde este punto de vista, los átomos que conforman la mínima unidad (celda unidad) de los silicatos se disponen espacialmente formando un tetraedro, al que suele llamarse tetraedro elemental, que constituye la estructura básica de los silicatos en general. Este tetraedro consta de un ión silicio unido por enlaces covalentes a cuatro átomos de oxígeno. El silicio ocupa el centro del cuerpo, mientras los oxígenos se distribuyen en sus cuatro vértices. Bajo determinadas circunstancias la posición del silicio puede ser ocupada por el aluminio, dando origen a los denominados aluminosilicatos. No siempre el aluminio toma esta ubicación, de acuerdo a diversos factores el aluminio puede aparecer también en los silicatos como catión, fuera de la estructura del tetraedro. Estos tetraedros formados, básicamente, por SiO4

4- pueden unirse entre sí de diversos modos dando origen a diferentes grupos: nesosilicatos, sorosilicatos, ciclosilicatos, inosilicatos, filosilicatos, tectosilicatos.

Nesosilicatos o silicatos en islas

Inosilicatos o silicatos en cadena

Ciclosilicatos o silicatos en anillo

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Nesosilicatos : de "neso" = isla, los tetraedros están aislados. La olivina (silicato de magnesio y hierro) es el mineral más importante de este grupo. Forma parte de las rocas básicas y es casi el único constituyente de algunas ultrabásicas. Se supone que gran parte del manto terrestre está constituido por olivinas. El grupo de los granates es también importante entre los nesosilicatos. En su estructura aparece el aluminio reemplazando parcialmente al silicio y se destacan las series que comparten hierro, magnesio y manganeso por un lado y calcio, cromo y hierro por otro. Otros nesosilicatos de interés son el zircón y el topacio. Sorosilicatos: de "soro"= hermana o grupo, los tetraedros se unen de a dos. Los más importantes son quizás los del grupo del epidoto, que comparten en distintas proporciones aluminio, calcio, hierro, manganeso, cerio y torio.

Inosilicatos: de "ino"= cadena o tejido fibroso, forman cadenas simples de tetraedros unidos entre sí o bien cadenas compuestas por anillos hexagonales unidos por dos de sus lados. En ambos casos la longitud de la cadena puede ser variable. Entre los piroxenos (estructuras de cadena abierta) se destacan la augita (con calcio, sodio, magnesio, hierro, aluminio y titanio) y el espodumeno, que contiene litio. Entre los anfíboles (estructura de cadena cerrada) lo hacen la serie tremolita-actinolita (que contiene calcio, magnesio, hierro y fluor en proporciones variables) y la hornblenda (con calcio, sodio, potasio, magnesio, hierro, aluminio y flúor).

Ciclosilicatos: Como su nombre lo indica se caracterizan por presentar grupos cerrados. Éstos pueden tener tres, cuatro o seis tetraedros. Se destacan el berilo (portador de aluminio y berilio) y la turmalina (con aluminio, boro, hierro, magnesio y sodio).

Filosilicatos o silicatos laminares o en planos

Tectosilicatos o silicatos en andamiaje o red

Los silicatos más importantes: los FeldespatosLos feldespatos son los minerales más abundantes de la corteza terrestre y participan en ella con más de 60% de volumen. De ellos las plagioclasas ocupan el 41% de volumen y los feldespatos alcalinos el 21% de volumen. Los feldespatos forman un gran grupo integrado por 3 componentes básicos:

feldespato potásico u ortosa: KAlSi3O8 (silicato de Al y K o sílicoaluminato de K)

feldespato sódico o albita: NaAlSi3O8 (silicato de Al y Na o sílicoaluminato de Na)

feldespato cálcico o anortita: CaAl2Si2O8 (silicato de Al y Ca o sílicoaluminato de Ca)

Estos componentes básicos se presentan solos, en especial la ortosa u ortoclasa, o en distintas proporciones. Los minerales mixtos con una composición entre el feldespato potásico y la albita se denominan feldespatos alcalinos, los minerales mixtos de composición entre albita y anortita forman un grupo importantísimo denominado grupo de las plagioclasas.

Las relaciones entre ellos se presentan en el sistema ternario de los feldespatos, que se incluye a continuación. En los extremos de este triangulo están expresados las formulas cristaloquímicas de las tres componentes. Todas las mezclas existentes en la naturaleza entre estos tres componentes se encuentran en un punto determinado dentro del triángulo.

 

Sistema ternario de los Feldespatos: Anortita-Albita-Feldespato potásico:

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Filosilicatos: de "filo"= hoja, forman estructuras planares de anillos hexagonales unidos entre sí. Las micas, el talco, las arcillas y los minerales de la serpentina forman parte de este grupo, con importantes aplicaciones industriales. Las micas más comunes son la biotita (con potasio, hierro, magnesio y aluminio) y la muscovita (con flúor, potasio y aluminio). El talco tiene como catión al magnesio. Las arcillas pueden presentar diferentes cationes en su estructura. De ellas las cloritas poseen aluminio, hierro y magnesio, mientras que la caolinita o la montmorillonita contienen aluminio.

Tectosilicatos: de "tecto" = estructura, forman redes tridimensionales de tetraedros unidos por los vértices. Como ya se ha señalado, los feldespatos, que pertenecen a este grupo, son los minerales más importantes de la litosfera y se encuentran presentes en gran parte de las rocas más comunes. La ortosa, la sanidina y el microclino forman parte de los denominados feldespatos potásicos, mientras que la albita, oligoclasa, andesina, labradorita, bytownita y anortita forman una serie que comparte sodio y calcio en proporciones variables y que se agrupa bajo el nombre genérico de plagioclasas.

 

Tipo de plagioclasa

Albita (Ab) en %

Anortita en %

Albita100 - 90

0 - 10

Oligoclasa 90 - 70 10 - 30Andesina 70 - 50 30 - 50Labradorita 50 - 30 50 - 70Bytownita 30 - 10 70 - 90Anortita 10 - 0 90 - 100 

Las plagioclasas tienen distintas denominaciones según su composición química, es decir según su contenido en Albita (Ab) y en Anortita (An). Los nombres de cada componente de la serie son Albita, Oligoclasa, Andesina, Labradorita, Bytownita, Anortita. En el diagrama los porcentajes están expresados en función de la anortita. Así el término denominado oligoclasa posee entre10 y 30 % de An y, por lo tanto, entre 70 y 90 % de Ab.Entre los tres componentes la capacidad de mezclarse no es completa. Entre la anortita y el feldespato potásico se ubica la llamativa zona de desmezcla. Una composición que se sitúe en este campo no forma ningún cristal feldespático homogéneo, sino que da lugar a dos cristales de composición diferente de los cuales uno es rico en feldespato potásico y el otro es rico en plagioclasa. De este modo es posible, en muchos tipos de rocas, que se presenten dos feldespatos diferentes, el uno al lado del otro, como en el caso de algunos granitos que poseen un feldespato alcalino al lado de una oligoclasa. La zona de desmezcla cambia cuando varían las condiciones físicas y químicas y se amplia considerablemente al enfriar el magma. De este modo se modifica drásticamente el campo de los cristales mixtos.La ortosa cristaliza en el sistema monoclínico y las plagioclasas en el triclínico. Los cristales simples y bien desarrollados de plagioclasas son relativamente raros y más propios de la albita. El aspecto es muy diverso en las diferentes variedades, pero éstas, forman cristales prismáticos o tabulares estriados y frecuentemente maclados por compenetración o por contacto. Esta característica, la de presentar cierto tipo de  macla polisintética que se reconoce por un fino estriado paralelo, permite diferenciar las plagioclasas de los feldespatos potásicos en láminas transparentes.En general son minerales de estructura hojosa o laminar. El origen de los feldespatos es magmático en su fase pegmatítica, presentándose generalmente en granitos, pegmatitas o gneis.

Descriptiva de silicatos importantes

A continuación se incluyen propiedades de algunos de los silicatos más importantes.

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Grupo Mineral Sistema

Brillo Color Dureza P.E Clivaje fractur

Observaciones

Nesosilicatos

OlivinaSilicatos de Fe y Mg

Rómbic

Vítreo Verde aceituna

6,5 a 7 3,27 Fractura concoid

Integrante de rocas ígneas básicas

GranatesSilicatos de (Al, Ca) con otros cationesConstituyen una serie isomorfa1

Cúbico

Vítreo Según compospardo, rojo,

6,5 a 7 3,4 a

4,6

Fractura irregular

Según la composición las variedades pueden ser: almandino (castaño a rojo, bien cristalizado), piropo (rojo), grosularia (amar a anaranj) uvarovita (verdes por Cr) , andradita (rojo a negro por Fe).Córdoba, San Luis

Zircón o circónSilicato de zirconio

Tetragonal

Adamantino a graso

Transparente o amarillo, naranja.

8 4,7 Fractura irregular

Birrefracción muy intensa. Componente en rocas ígneas.

TopacioFluor silicato de Al, básico.

Rómbico

Vítreo Transparente o amarillo

8 3,5 Clivaje bueno

Componente en rocas ígneas ácidas y filones pegmatíticos. Misiones.

CianitaSilicato de Al

Triclínico

Vítreo a nacarado

Azul cielo, más oscuro hacia el centro del cristal

4 a 7 según la direcció

n

3,7 Clivaje perfecto

La cianita, la andalucita y la sillimanita son silicatos de Al utilizados en la fabricación de materiales cerámicos y refractarios de alta temperatura. San Luis, Tucumán, La Rioja, Salta.

SorosilicatosEpidoto o epidotaSilicato de Ca, Fe, Al

Monoclínico

Vítreo intenso

Verde a amarillo

7,5 3,5 Clivaje bueno

Cristales prismáticos columnares. Se lo encuentra en rocas metamórficas regionales.

Inosilicatos RodonitaSilicato de Mn y Ca

Triclínico

Vítreo Rojo a rosado

5,5 a 6,5

3,7 Fractura concoid al a irregular

Con frecuencia con manchas negras de MnO. En Sierra Aguilar (Jujuy) participa como ganga de la galena y blenda. Córdoba.

AugitaSílico aluminato de Ca y Mg

Monoclínico

Vítreo a resinoso

Verde oscuro a negro

5 a 6 3,3 Clivaje bueno

Se presenta en rocas ígneas. Córdoba, San Luis.

1 Isomorfismo es el fenómeno mediante el cual dos o más sustancias poseen retículos cristalinos similares.Minerales más frecuentes II2008

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Ciclosilicatos

BeriloSilicato de Al y Be

Hexagonal

Vítreo Inc, verde, azul, amarillo, rosa, blanco, gris

7,5 a 8 2, 6 a

2,8

Fractura concoid al a irregular

Posee variedades de joyería: esmeralda (verde), aguamarina (azul), heliodoro (amarillo), morganita (rosa). Córdoba, San Luis

TurmalinasBorosilicatos de Al, Fe, Na

Trigonal

Vítreo Negro, verde, rosa

7 3 a 3,3

Fractura concoid al a irregular

Hábito prismático. La variedad común es negra (chorlo) y las verdes o rosadas son piedras semipreciosas. Jujuy, San Luis, San Juan.

Filosilicatos MuscovitaSílico aluminato de K, F

Monoclínico

Anacarado a metálico

Incoloro a amarillo

2 a 2,5 2,7 a

2,9

Clivaje muy perfecto y muy fácil

Es la conocida como mica blanca. Transparente. Típica de granitos y rocas filónicas como las pegmatitas. San Luis, Córdoba, San Juan, etc.

BiotitaSílico aluminato básico de K, Mg, Fe

Monoclínico

Anacarado a semi metálico

Negro, verde, pardo.

2,5 2,8 a

3,2

Clivaje muy perfecto y muy fácil

Es la conocida como mica negra. Transparente. Típica de rocas eruptivas. San Luis, Córdoba, San Juan, etc.

FuchsitaSílico aluminato básico de K y Cromo

Monoclínico

Graso Verde intenso

2,5 a 3 Clivaje muy perfecto

Es una mica, variedad de la muscovita. Debe su color a la presencia del Cr. Se presenta en rocas metamórficas, a veces asociada con la esmeralda. Brasil y Australia.

TalcoSilicato básico de Mg

Monoclínico

Anacarado

Verde manzana, blanco,Gris.

1 2,7 a

2,8

Clivaje muy perfecto y muy fácil

Es untuoso al tacto. Sierra Pié de Palo, San Juan, Córdoba, Mendoza.

CaolinitaSilicato básico de Al

Triclínico

Mate Incoloro blanco, gris, verdoso.

1 2,5 Clivaje perfecto

Se presenta en agregados terrosos. Los mayores depósitos son bancos arcillosos. Junto con otros minerales constituye el caolín. Chubut, Río Negro, Balcarce (Bs As).

Tectosilicatos

Ortosa o Feldespato de potasioSilicato de Al y K

Monoclínico

Vítreo Inc, blanco, amarill, rojo carne

6 2,5 a

2,6

Clivaje bueno, fractura irregular

Cristales tabulares gruesos o prismáticos. Presente en granitos y pegmatitas.

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Plagioclasas o feldespato sódico cálcicosSerie isomorfa de sílico aluminatos de Na y Ca

Triclínico

Vítreo a mate

Inc, blanco, gris, verdoso

6 a 6,5 2,6 a

2,8

Fractura concoidal a irregular

Constituyen los silicatos más comunes. Participan como constituyentes de rocas magmáticas y metamórficas.

Lapislázuli

Sílicoaluminato de sodio con azufre

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Vítreo a mate

Azul con vetas blancas y grises

5,5 2,4 Fractura concoidal a irregular

Se trata de una roca. Sus principales componentes son lazulita, silicato cálcico complejo que le proporciona el color azul característico, wollastonita y calcita, que producen el veteado gris y blanquecino, y pirita, que produce los reflejos dorados. Utilizada por egipcios, babilonios y asirios. En América, los incas y otras culturas precolombinas, Chile.

Orgánicos Ámbar -------- Resinoso, graso

Amar, anaranjado a castaño oscuro

3, frágil 1 a 1,1

Resina fósil residual, transparente a translúcida, que flota en el agua y arde con olor a incienso. Fractura concoidal.

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