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Curso 8: Mineralogía sistemática III: Carbonatos, nitratos, boratos, sulfatos, cromatos, wolframatos, fosfatos 2017 Agenda • Carbonatos • Grupo de la calcita • Grupo de la dolomita • Nitratos • Boratos • Sulfatos y cromatos • Anhidros • Grupo de la baritina • hidratados • Wolframatos y molibdatos • Fosfatos, arseniatos, vanadatos • Grupo de la apatita Introducción • Los grupos mencionados en este capitulo contienen mas de 1000 especies pero como la mayoría no son comunes, solo se va a considerar un pequeño numero. • Estos minerales químicamente diversos se tratan juntos en esta parte porque la mayoría de ellos contienen complejos aniónicos, los cuales pueden ser reconocidos como unidades con enlaces fuertes dentro de la estructura. • Ejemplos de estos complejos aniónicos son: (CO3)2- en carbonatos, (NO3)1- en nitratos, (PO4)3- en fosfatos, (SO4)2- en sulfatos, (CrO4)1- en cromatos, (WO4)2- en wolframatos y (AsO4)3- en arseniatos. Carbonatos • El complejo aniónico de los carbonatos es (CO3)2- y es una unidad con enlaces fuertes, los cuales no comparten oxígenos entre ellos. El grupo triangular de los carbonatos es la base para todos los carbonatos y responsable de las propiedades peculiares de este grupo. • A pesar que el enlace entre el carbón central y su coordinación con los oxígenos en el grupo (CO3) es fuerte, no es tan fuerte como el enlace covalente en CO2. En presencia del ion hidrogeno, el grupo carbón se vuelve inestable y se descompone para producir CO2 y agua, según: 2H+ + CO3 →H2O + CO2 • Esta reacción es la causa de la prueba familiar “fizz” con ácido, la cual es utilizada para la identificación de los carbonatos. Carbonatos • Los carbonatos anhidros importantes se dividen en tres grupos estructuralmente diferentes: • El grupo de la calcita • El grupo del aragonito • El grupo de la dolomita. • Aparte de estos minerales, los carbonatos de cobre hidratados, azurita y malaquita, son los únicos importantes. Carbonatos Grupo de la calcita • Los 5 miembros de este grupo son isoestructurales con un grupo espacial R3�c. • La estructura de la calcita, puede ser romboédrica en vez de cúbica en el NaCl en donde los grupos triangulares (CO3) remplazan el Cl esférico y Ca en vez de Na. La forma triangular de grupo CO3 produce que la estructura resultante es romboédrica a vez de cubico en NaCl. • El grupo (CO3) se encuentra en planos perpendiculares al eje ternario c y los iones Ca, en planos alternantes, están en coordinación 6 con los oxígenos del grupo (CO3). Cada oxigeno esta coordinado con 2 iones Ca así como a un ion C en el centro del grupo (CO3). Carbonatos • Calcita (CaCO3) • Hexagonal. Cristales muy variados en habito y a menudo altamente complejos. Mas de 300 diferentes formas han sido descritos. 3 importantes formas existen. • 1) prismática, en prismas largos o cortos, en los cuales las caras del prima son prominentes, con base o terminaciones romboédricas. • 2) romboédrica, en la cual las formas romboédricas predominan. • 3) escalenoedro, en la cual los escalenoedros predominan, a menudo con caras prismáticas y truncamientos romboédricos. El escalenoedro mas común es {213�1}. Carbonatos • Calcita (CaCO3) • Maclas con el plano de maclas {011�2} muy comunes. La calcita ocurre a menudo en cristales o en agregados de grano grueso o fino. • Exfoliación prefecta {101�1}, ángulo del clivaje = 74° • H = 3 en clivaje, 2.5 en la base • G = 2.71 • Brillo vítreo a terroso. Color blanco a incoloro, pero puede tener tonos de gris, rojo, verde, azul, amarillo, cuando es impura, es negra a marrón. • Transparente a translúcida. La variedad químicamente pura, ópticamente clara, incoloro es conocida como el espato de Islandia debido a que se encontró en Islandia. Carbonatos • Calcita (CaCO3) • Mn2+, Fe2+ y Mg pueden sustituir a Ca y una solución completa se extiende a rodocrosita (MnCO3). • Características diagnosticas: efervescencia en HCl frio. Dureza (3), clivaje romboédrico o según la cara del romboedro. Se distingue de la dolomita porque reacciona al acido en frio y del aragonito por su peso especifico mas bajo y clivaje romboedro. Composición CaO = 56% CO2= 44% Carbonatos • Calcita (CaCO3) • Ocurrencias: es un mineral formador de rocas. Es uno de los minerales mas comunes. Es extenso en rocas sedimentarias (calizas), en rocas metamórficas (mármol) y en conchas esqueletos de animales de mar. También en cuevas (estalactitas). • Del nombre calx que significa cal quemada. Composición CaO = 56% CO2= 44% Carbonatos • Magnesita (MgCO3) • Hexagonal. Cristales de romboedros pero escasos. Generalmente criptocristalino. • Exfoliación {101�1} perfecta. • H = 3.5-5 • G = 3-3.2 • Brillo vítreo. Color blanco, gris, amarillo, marrón. Transparente a translucido. • Fe2+ sustituye a Mg y una solución solida completa existe hacia la siderita. Pequeñas cantidades de Ca y Mn pueden estar presentes. La magnesita es isoestructural con la calcita. Composición MgO = 47.8% CO2= 52.2% Carbonatos • Magnesita (MgCO3) • Características diagnosticas: las variedades con exfoliación se distinguen de la dolomita por su peso especifico mas elevado y por la poca cantidad de Ca. La variedad maciza blanca se parece al chert (horsteno) y se distingue del mismo por su menor dureza. El HCl frio lo ataca poco. Pero se disuelve con efervescencia en caliente. • Ocurrencias: en filones derivados de la alteración de rocas ígneas y metamórficas ricas en Mg (serpentinitas y peridotitas) por acción de aguas carbónicas. Composición MgO = 47.8% CO2= 52.2% Carbonatos • Magnesita (MgCO3) • Las capas de magnesita cristalina exfoliable son 1) de origen metamórfico, asociados a esquistos talcosos, cloríticos o micáceos • y 2) de origen sedimentario, como precipitado primario o por sustitución de las calizas por la acción de soluciones que contienen magnesio, formándose la dolomita como producto intermedio. Composición MgO = 47.8% CO2= 52.2% Carbonatos • Siderita (FeCO3) • Hexagonal. Cristales generalmente romboedros, frecuentemente con caras curvas. También concreciones globulares. El cristal es generalmente granular exfoliable. También puede ser botroidal, compacto y terroso. • Exfoliación perfecta {101�1}. • H = 3.5-4 • G = 3.96 para el FeCO3 puro, pero disminuye con la presencia de Mn2+ y Mg. • Brillo vítreo. Color generalmente de marrón oscuro a claro. De transparente a translucido. Raya marrón- rojiza • El Mn2+ y Mg sustituyen al Fe2+ y la serie isomorfa completa se extiende a la rodocrosita y la magnesita. La sustitución de Fe 2+ por Ca es limitada debido a la gran diferencia en tamaño de los dos iones. Composición FeO = 61.1% CO2= 37.9% Carbonatos • Siderita (FeCO3) • La siderita es isoestructural con la calcita. • Características diagnosticas: se distingue de otros carbonatos por su color y el gran peso específico. Es soluble en HCl caliente con efervescencia. • Son corrientes las pseudomorfosis de goethita por siderita. • Ocurrencia: en formaciones estratiformes extensas en esquistos y asociado a yacimientos de carbón. • El nombre viene de la palabra griega que significa hierro. Chalabita, empleado por algunos mineralogistas, deriva de la Chalibes, que vivieron en el Mar Negro y fueron en tiempo antiguo trabajadores de hierro. Composición FeO = 61.1% CO2= 37.9% Carbonatos • Rodocrosita (MnCO3) • Hexagonal. Raramente en cristales. Generalmente masivo, granular a compacto. • Exfoliación perfecta {101�1}. • H = 3.5-4 • G = 3.5-3.7 • Brillo vítreo. Color presentando generalmente tono rosados-rojos. Puede ser rosado claro a marrón oscuro. Raya blanca. Transparente a translucido. • Fe2+ sustituye al Mn2+ formando una solución solidacompleta entre rodocrosita y siderita. Composición MnO = 61.7% CO2= 38.3% Carbonatos • Rodocrosita (MnCO3) • La ocurrencia de la kutnahorita, CaMn(CO3)2, con una estructura ordenada de tipo dolomita, sugiere que solo una solución solida limitada existe, a T ambiente, entre CaCO3 y MnCO3. • Mg puede sustituir Mn pero la serie MnCO3- MgCO3 es incompleta. Concentraciones considerables de Zn pueden sustituir Mn (smithsonita). La rodocrosita es isoestructural con calcita. • Características diagnosticas: característico por el color rosado y su exfoliación romboédrica. Su dureza (4) la distingue de rodonita (MnSiO3) que tienen dureza 6. Soluble en HCl caliente con efervescencia. Composición MnO = 61.7% CO2= 38.3% Carbonatos • Rodocrosita (MnCO3) • Ocurrencia: es un mineral escaso en comparación a los otros carbonatos. Ocurre en vetas hidrotermales con mena de Ag, Pb y Cu. • El nombre viene de 2 nombre griegos significando rosado y color, en alusión a su color rosado. Composición MnO = 61.7% CO2= 38.3% Carbonatos • Smithsonita (ZnCO3) • Hexagonal. Raramente en pequeños cristales romboédrico o escalenoedro. Generalmente reniforme, botroidal o estalactítico. También granular a terroso. • Exfoliación perfecta {101�1}. • H = 4-4.5 • G = 4.3-4.45 • Brillo vítreo. Color generalmente marrón sucio. Puede ser incoloro, blanco, verde, azul o rosado. La variedad amarilla contiene Cd y es conocida como la mena de grasa de pavo. Raya blanca. Traslucido. Composición ZnO = 64.8% CO2= 35.2% Carbonatos • Smithsonita (ZnCO3) • Una cantidad considerable de Fe2+ puede sustituir al Zn pero parece haber un hueco en la serie ZnCO3- FeCO3. Mn2+ está generalmente presente en algunos puntos porcentuales, pero la ocurrencia de una rodocrosita de Zn con Zn:Mn = 1:1.2 sugiere una solución solida entre ZnCO3 y MnCO3. Ca y Mg están presentes de algunos puntos porcentuales. Un contenido bajo de Co se encuentra en una variedad rosada y Cu en una variedad verde-azulada. La smithsonita es isoestructural con la calcita. • Ocurrencia: es una mena de Zn de origen supergeno, generalmente con depósitos de Zn en carbonatos. Asociada con esfalerita y galena. • El nombre es en honor a J. Smithson, quien fundo el instituto Smithsoniano en Washington. Composición ZnO = 64.8% CO2= 35.2% Grupo del aragonito • Cuando el grupo (CO3) esta combinado con cationes grandes divalentes, no permite coordinaciones 6 estables, entonces se forman estructuras ortorrómbicas. Es la estructura de tipo aragonito. Carbonatos como BaCO3, SrCO3 y PbCO3 tienen la estructura del aragonito. • Las soluciones solidas en el grupo del aragonito son mas limitadas que en el grupo de la calcita. • Las diferencias en las propiedades físicas de los minerales del grupo del aragonito son otorgadas mayormente por los cationes. Por eso, el peso especifico es aproximadamente proporcional a la masa atómica del catión. Carbonatos • Aragonito (CaCO3) • Ortorrómbico. Existen 3 hábitos de cristales comunes. 1) piramidal acicular, que consiste en un prisma vertical terminado por una combinación de bipirámide empinado y un prisma. Generalmente en grupos radiados con cristales cuyo tamaño disminuye gradualmente. 2) tabular, constituido por el segundo pinacoide y un prisma bajo. 3) en maclas pseudo-hexagonales. • Exfoliación limpia {010}. • Brillo vítreo. Incoloro, blanquecino, amarillento pálido y diversas tonalidades. De transparente a translucido. • H = 3.5-4 • G = 2.95 (dureza y peso especifico mas alto que la calcita. Composición CaO = 56.1 % CO2= 43.9% Carbonatos • Aragonito (CaCO3) • Pequeñas cantidades de Sr y Pb pueden sustituir al Ca. La calcita puede transformarse en la estructura del aragonito por molienda exhaustiva en un mortero. • Aragonito es un polimorfo de la calcita. El aragonito, como estructura algo mas densa que la calcita es estable en regiones de mas alta P. • Características diagnosticas: decrepita al calentar. Produce efervescencia con HCl frio. Se distingue de la calcita por su mayor peso especifico y por la falta de exfoliación. • Alteración: el carbonato cálcico secretado por los moluscos como aragonito se transforma después en calcita en el lado externo de la concha. Composición CaO = 56.1 % CO2= 43.9% Carbonatos • Aragonito (CaCO3) • Ocurrencia: el aragonito es menos estable que la calcita y mucho menos corriente. Se forma en depósitos superficiales. El nácar de muchas conchas y de la perla son aragonito. • El nombre vienen de Aragón, España, donde fueron descubiertos las maclas pseudo-hexagonales. Composición CaO = 56.1 % CO2= 43.9% Carbonatos • Witherita (BaCO3) • Ortorrómbico. Cristales siempre maclados. • Exfoliación clara en {010}. • H = 3.5 • G = 4.3 • Brillo vítreo. Incoloro, blanco o gris. Translucido. • El Ba puede estar sustituido por pequeñas cantidades de Sr y Ca. La witherita es isoestructural con el aragonito. • Características diagnosticas: soluble en HCl con efervescencia. Peso especifico. • Ocurrencia: mineral escaso frecuentemente asociado a la galena. • En honor a D. Withering que fue quien descubrió y analizo este mineral. Composición BaO = 77.7 % CO2= 22.3% Carbonatos • Estroncianita (SrCO3) • Ortorrómbico. Cristales aciculares, radiales. Cristales también columnar, fibroso y granular. • Exfoliación buena {110}. • H = 3.5-4 • G = 3.78 • Brillo vítreo. Color blanco, gris amarillo, verde. Transparente a translucido. • Puede contener algo de Ca en sustitución al Sr hasta un máximo de 25%. Isoestructural con el aragonito. • Características diagnosticas: peso especifico y efervescencia en HCl. Se distingue de la celestina por su mala exfoliación y por la efervescencia en acido. • Ocurrencia: mineral hidrotermal de baja T asociado a baritina, celestina y calcita. • El nombre viene de Strontian en Escocia. Composición SrO = 70.2% CO2= 29.8% Carbonatos • Cerusita (PbCO3) • Ortorrómbico. Cristales de habito variado, muchas veces maclado. A menudo tabular. Los cristales se pueden cruzar entre si a 60°. • Exfoliación buena {110}. • H = 3-3.5 • G = 6.58 • Brillo adamantino. Incoloro, blanquecino o gris. Transparente a subtranslucido. Isoestructural con el aragonito. • Características diagnosticas: alto peso especifico, color blanco y brillo adamantino. La forma de cristales y efervescencia con acido nítrico lo distinguen de la anglesita. • Ocurrencia: mena supergena de Pb. • Del latín que significa plomo blanco. Composición PbO = 83.5% CO2= 16.5% Grupo de la dolomita • El grupo de la dolomita incluye la dolomita (CaMg(CO3)2, la ankerita (CaFe(CO3)2 y la kutnahorita (CaMn(CO3)2. • Son isoestructurales. La estructura de la dolomita es semejante a la de la calcita pero las capas de Ca y Mg alternando a lo largo del eje c. La gran diferencia en tamaño de los cationes Ca2+ y Mg2+ ocasiona ordenamiento catiónico con los dos cationes en niveles separados y específicos a la estructura. • La simetría esta reducida a la clase romboédrica, 3�. • La composición de la dolomita es intermedia entre CaCO3 y MgCO3 con Ca:Mg 1:1. Grupo de la dolomita • Sin embargo, la ocurrencia de este compuesto ordenado no implica que existe una solución solida entre CaCO3 y MgCO3. Especialmente en la estructura de la dolomita a baja T, cada uno de los cationes divalentes ocupa una posición estructuralmente diferente. • A T elevadas , la calcita que coexiste con la dolomita se hace mas magnesiana. A T> 1100°C, existe una solución solida completa entre la calcita y la dolomita pero no entre la dolomita y la magnesita. Carbonatos • Dolomita (CaMg(CO3)2) –ankerita (CaFe(CO3)2 • Hexagonal para la dolomita. Cristales formados por el romboedro agudo. Caras curvas con frecuencia hasta formar cristales en forma de silla de montar. La ankerita no presenta normalmente cristales bien formados. Si es que ocurren, son similares a lo de la dolomita. • Exfoliación perfecta {101�1}. • H = 3.5-4 • G – 2.85 • Brillo vítreo, perlado en algunas variedades como el espato perlado. Generalmente con tonalidades rosadas. Puede ser incoloro, grisáceo, verdoso, pardo o negruzco. De transparente a translúcido. Composición Dolomita: CaO = 30.4% MgO = 21.7% CO2= 47.9% Ankerita CaO = 25.9% FeO = 33.3% CO2= 40.8% Carbonatos • Dolomita (CaMg(CO3)2) – ankerita (CaFe(CO3)2 • La ankerita es típicamente blanca amarillenta, pero debido a la oxidación del hierro, puede parecer parda amarillenta. • La dolomita natural se desvía ligeramente de la proporción Ca:Mg = 1:1. Una serie de soluciones solidas se extiende hasta la ankerita y otra serie entre la ankerita y kutnahorita. Los miembros del grupo de la dolomita son isoestructurales. Composición Dolomita: CaO = 30.4% MgO = 21.7% CO2= 47.9% Ankerita CaO = 25.9% FeO = 33.3% CO2= 40.8% Carbonatos • Malaquita (Cu2(CO3)(OH)2 • Monoclínico. Generalmente fibroso con masas botroidales y estalactitas masivas. • H = 3.5-4 • G = 3.9-4 • Brillo adamantino a vítreo en cristales. A menudo sedoso en variedades fibrosas. Mate en variedades terrosas. Color verde luminoso. Raya verde pálido. Translúcido. • Características diagnosticas: soluble en HCl con efervescencia. Color verde y forma botroidal. • Ocurrencia: en depósitos supergenos de Cu. • El nombre proviene de la palabra griega malache para malvas en alusión a su color. Composición CuO = 71.9% CO2= 19.9% H2O = 8.2% Carbonatos • Azurita (Cu3(CO3)2(OH)2 • Monoclínico. Habito variado. Cristales de habito complejo y deformados. Se dan también en grupos esféricos radiales. • Exfoliación perfecta {011}. • H = 3.5-4 • G = 3.77 • Brillo vítreo. Color azul marino intenso. De transparente a translúcido. • Características diagnosticas: color azul y efervescencia con HCl. • Alteración: pseudomorfosis de malaquita en azurita. Menos comúnmente en cuprita. • Ocurrencia: supergeno. Composición CuO = 69.2% CO2= 25.66% H2O = 5.2% Nitratos • Los nitratos son estructuralmente parecidos a los carbonatos con grupos planos, triangulares (NO3)1- muy semejantes al grupo (CO3)2-. Análogamente a lo que sucede con el C en el grupo carbonato, los iones N5+ con elevada carga y muy polarizantes forman con sus 3 O coordinados un grupo compacto en el que la fuerza del enlace O-N es mayor que la de cualquier otro enlace presente en el cristal. Por esto, los nitratos son menos efervescentes que los carbonatos. Existen 8 minerales de nitratos, pero solo 2 son comunes, los demás son muy escasos. Nitratos • Nitratina (NaNO3) o nitrato de Chile • La nitratina y la calcita son isoestructurales. Por lo que tienen la misma cristalografía y exfoliación. • H = 1-2 debido a la menor carga en el nitrato Na, es mas blanda que la calcita. • G = 2.29 • Soluble en agua y por eso se encuentra en zonas áridas, i.e. norte de Chile. Composición Na2O = 36.4% N2O5 = 63.5% Nitratos • Nitro (KNO3) o Salitre • Isoestructural con el aragonito con cristalografía semejante y maclas análogas pseudo-hexagonales. Como la nitratina, es soluble en agua. • Los nitratos son utilizados para fertilizantes. Composición K2O = 46.5% N2O5 = 53.4% Boratos • Dentro de los minerales del grupo de los boratos los BO3 con capaces de polimerización (al igual que los silicatos) formando cadenas, hojas y grupos múltiples aislados. • Esto es posible debido al tamaño pequeña del ion B3+, lo cual generalmente se coordina con 3 O en un grupo triangular. Esto permite a que un O solo puede ser compartido entre dos iones de B relacionando los triángulos de BO3 en estructuras expandidas (triángulos dobles, anillos triples, hojas y cadenas). Boratos • Hay mas de 100 minerales del grupo de boratos pero solo los mas comunes son considerados. • Kernita (Na2B4O6(OH)2·3H2O) • Borax (Na2B4O5(OH)4·8H2O) • Ulexita (NaCaB5O6(OH)6·5H2O) • Colemanita (CaB3O4(OH)3·H2O) • Boracita (Mg3B7O13Cl) • Ludwigita ((Mg,Fe)2Fe3+BO5) Boratos • Kernita (Na2B4O6(OH)2·3H2O) • Monoclínico. Rara vez en cristales. Generalmente en agregados exfoliables. • Exfoliación perfecta {001}. El ángulo entre exfoliaciones es de 71.8° • H = 3 • G = 1.95 • Brillo de vítreo a perlado. De incoloro a blanco. • Su estructura contiene cadenas complejas, paralelas al eje b de composición [B4O6(OH)2]2-. • Características diagnosticas: poco peso especifico. Es lentamente soluble en agua fría. • Ocurrencia: asociado con el bórax en capas de arcillas. • Del condado de Kern, USA. Composición Na2O= 22.7% B2O3 = 51% H2O = 26.3% Boratos • Bórax (Na2B4O5(OH)4·8H2O) • Monoclínico. Cristales prismáticos. También en incrustaciones. • Exfoliación perfecta en {100}. • H = 2-2.5 • G = 1.7 • Brillo vítreo. Color incoloro o blanco. Translúcido. Sabor alcalino-dulce. • Características diagnosticas: forma de cristales. Soluble en agua. • Ocurrencia: el mas común de los boratos. En zonas áridas, de la evaporación de lagos. • De la palabra árabe bauraq significando blanco. Composición Na2O= 16.2% B2O3 = 36.6% H2O = 47.2% Sulfatos y cromatos • El enlace del S con el O es iónico y fuerte pero covalente en sus propiedades y produce grupos con enlaces estrechos los cuales no comparten O. Estos grupos aniónicos (SO4)2- son las unidades de la estructura fundamental de los sulfatos. • Los miembros mas comunes e importantes de los sulfatos anhidros son parte del grupo de la baritina, con cationes divalentes grandes coordinados con el ion sulfato. • De los sulfatos hidratados, el yeso es el mas importante. La pérdida de la molécula de agua causa el colapso de la estructura y la transformación en un polimorfo metastable de anhidrita con una disminución importante del volumen y pérdida de la exfoliación. Sulfatos y cromatos • Los sulfatos de Ba, Sr y Pb son isoestructurales. Tienen cristales y habito similares. Los miembros de este grupo son baritina, celestina y anglesita. Sulfatos y cromatos Sulfatos • Baritina (BaSO4) • Ortorrómbico. Cristales generalmente tabulares, con una forma de diamante. Los cristales pueden ser muy complejos y formar un grupo de cristales tabulares formando baritina en cresta. • Exfoliación {001} perfecta. • H = 3-3.5 • G = 4.5 pesado para un mineral no metálico. • Brillo vítreo. Incoloro a blanco con tonos azulados, amarillos, y rojos. Transparente a translúcido. • Sr puede sustituir al Ba y una solución solida completa se extiende hasta la celestina. Pequeñas cantidades de Pb sustituyen al Ba. Composición BaO= 65.7% SO3 = 34.3% Sulfatos • Baritina (BaSO4) • Características diagnosticas: peso especifico alto y exfoliación característica así como cristales. • Ocurrencia: mineral de ganga en yacimientos hidrotermales, asociado a mena de Ag, Pb, Cu, Co y Sb. • El nombre viene de la palabra griego barys significando pesado, en alusión a su peso especifico alto. Composición BaO= 65.7% SO3 = 34.3% Sulfatos • Celestina (SrSO4) • Ortorrómbico. Los cristales se parecen a los de la baritina. Tabulares o primaticos paralelos a a o b. • Exfoliación {001} perfecta. • H = 3-3.5 • G = 3.95-3.97 • Brillo vítreo a perlado. Incoloro, blanco, muchas veces con un tono sutil azul o rojo. Transparente a translúcido. • Ba sustituye a Sr y existe una solución solida completa entre celestina y baritina. A T ambiente, solo hay una pequeña solución solida entre anhidrita y celestina.Celestina es isoestructural con baritina. Composición SrO= 56.4% SO3 = 46.6% Sulfatos • Celestina (SrSO4) • Características diagnosticas: se parece a baritina pero pesa un poco menos. • Ocurrencia: diseminado en calizas o areniscas. Asociado a la calcita, dolomita, yeso, halita y fluorita. También como mineral de ganga en vetas de Pb. • El nombre vienen del latin caelestis que significa celestial, en alusión a su débil color azul. Composición SrO= 56.4% SO3 = 46.6% Sulfatos • Anglesita (PbSO4) • Ortorrómbico. Frecuentemente en cristales con habito similar a lo de la baritina. Cristales pueden ser prismáticos, también masivo, granular a compacto. Frecuentemente terroso, en capas concéntricas que tienen un núcleo no alterado de galena. • Exfoliación {001} buena. Fractura concoide. • H = 3.0 • G = 6.2-6.7 • Brillo adamantino cuando cristalino, mate cuando terroso. Incoloro, blanco, gris, amarillo pálido. Puede ser negro por impurezas. Transparente a translúcido. • La anglesita es isoestructural con baritina. Composición PbO= 73.6% SO3 = 26.4% Sulfatos • Anglesita (PbSO4) • Características diagnosticas: peso especifico alto, su brillo adamantino y su asociación frecuente con galena. • Ocurrencia: mineral supergeno que se encuentra en las partes oxidadas de depósitos de Pb. Se forma por la oxidación de la galena. Esta asociado con galena, cerusita, esfalerita, smithsonita y óxidos de Fe. • Nombrado debido a la localidad de Anglesey. Composición PbO= 73.6% SO3 = 26.4% Sulfatos • Anhidrita (CaSO4) • Ortorrómbico. Cristales escasos, tabular grueso y prismático. Masas masivas o cristalinas, también fibroso. • Exfoliación {010} perfecta, {100} casi perfecto y {001} buena . • H = 3-3.5 • G = 2.89-2.98 • Brillo vítreo a perlado. Incoloro a azulado o morado. Puede también ser blanco teñido de rosado, marrón o rojo. • Características diagnosticas: caracterizado por tres exfoliaciones a ángulo recto. Distinguido de calcita por su peso especifico mas alto. Composición CaO= 41.2% SO3 = 58.8% Sulfatos • Anhidrita (CaSO4) • Alteración: la anhidrita cambio por yeso por hidratación con un incremento de volumen. • Ocurrencia: asociado con depósitos de sal, en calizas, y en ciertos intrusivos tipo porfirítico debido a la actividad hidrotermal. • Del griego anhydros que significa “sin agua”. Composición CaO= 41.2% SO3 = 58.8% Cromatos • Crocoita (PbCrO4) • Monoclínico. En cristales prismáticos finos, verticalmente estriado. • H = 2.5-3 • G = 5.9-6.1 • Brillo adamantino. Color jacinto vivo. Raya naranja-amarilla. Translúcido. • Características diagnosticas: color y peso especifico. • Ocurrencia: mineral escaso en zonas oxidadas de depósitos de Pb. • Del griego crocon que significa azafrán en alusión al color de la raya. Composición PbO= 68.9% CrO3= 31.1% Sulfatos y cromatos Sulfatos • Yeso (CaSO4·H2O) • Monoclínico. Cristales de habito simple. Tabular, en forma de diamante. Maclas comunes, resultando en la macla de cola de golondrina. • Exfoliación {010} perfecta, con hojas delgadas, {100} con superficie concoide y {011} con fracturas fibrosas. • H = 2 • G = 2.32 • Brillo vítreo, también perlado o sedoso. Incoloro, blanco, gris, tonos amarillos, rojos, marrones de impurezas. Transparente a translúcido. Composición CaO= 32.6% SO3= 46.5% H2O = 20.9% Sulfatos • Yeso (CaSO4·H2O) • El espato satinado es un yeso fibroso con brillo sedoso. El alabastro es una variedad con grano fino masivo. La selenita es una variedad de yeso. • Características diagnosticas: caracterizado por su suavidad (blandura) y sus tres exfoliaciones desiguales. • Ocurrencia: común en rocas sedimentarias, así como de la alteración de anhidrita. Muy común como mineral de ganga en vetas metalíferas. Asociado con halita, anhidrita, dolomita, calcita, … • Del griego gypsos que significa yeso. Composición CaO= 32.6% SO3= 46.5% H2O = 20.9% Sulfatos • Antlerita (Cu3SO4(OH)4) • Ortorrómbico. Cristales tabulares. También en agregados paralelos, reniforme y masivo. • Exfoliación {010} perfecta. • H = 3.5-4 • G = 3.9 • Brillo vítreo. Color esmeralda a verde-negro. Raya verde claro. Transparente a translúcido. • Características diagnosticas: color verde, exfoliación y asociación con otros minerales secundarios de Cu. No es efervescente y por eso se distingue de la malaquita. Asociado con atacamita y brochantita y solo el microscopio les va a diferenciar. Composición CuO= 67.3% SO3= 22.5% H2O = 10.2% Sulfatos • Antlerita (Cu3SO4(OH)4) • Ocurrencia: en parte oxidadas de los pórfidos de Cu, especialmente en regiones áridas. • De la mina Antler en Arizona. • Especies similares: brochantita (Cu4SO4(OH)6) y chalcantita (CuSO4·5(H2O)), las cuales ocurren en el desierto de Atacama. Composición CuO= 67.3% SO3= 22.5% H2O = 10.2% Sulfatos • Alunite (KAl3(SO4)2(OH)6) • Hexagonal. Cristales generalmente una combinación de pirámides que se parecen a romboedros con casi ángulos cúbicos. Masivo o diseminado. • Exfoliación {0001} imperfecta. • H = 5 • G = 2.6-2.8 • Brillo vítreo a perlado en cristales, terroso en material masivo. Color blanco, gris o rosado. Transparente a translúcido. • Na puede remplazar a K. cuando Na excede K en el mineral, se llama natroalunita. Composición K2O= 11.4% Al2O3 = 37.0 SO3= 38.6% H2O = 13% Sulfatos • Alunita (KAl3(SO4)2(OH)6) • Características diagnosticas: generalmente masivo y difícil de distinguir de rocas, pero su color y sus cristales son reconocibles. • Ocurrencia: formado por soluciones de acido sulfúrico actuando en rocas ricas en feldespato K. También en fumaroles volcánicas y en yacimientos de alta sulfuración. • Del latín alum. • Especies similares: jarosita (KFe3(SO4)2(OH)6), análogo a la alunita. Es un mineral secundario formado como corteza en una mena de hierro. Generalmente se forma después de pirita. Composición K2O= 11.4% Al2O3 = 37.0 SO3= 38.6% H2O = 13% Wolframatos y molibdatos • Hay dos grupos isoestructurales: • Grupo de la wolframita • Grupo de la scheelita. Wolframatos • Wolframita (Fe,Mn)WO4) – ferberita (FeWO4) y hubnerita (MnWO4) • Monoclínico. Cristales tabulares con un habito aplanado con estrías paralelas a c. • Exfoliación {010} perfecta. • H = 4-4.5 • G = 7-7.5 mas alto con contenidos de Fe mas altos. • Brillo submetálico y resinoso. Color negro en ferberita a marrón en hubnerita. Raya negro a marrón. Composición WO3 = 76.3 % en ferberita WO3 = 76.6 % en hubnerita Wolframatos • Wolframita (Fe,Mn)WO4) – ferberita (FeWO4) y hubnerita (MnWO4) • Una solución solida completa existe entre ferberita y hubnerita. • Características diagnosticas: el color oscuro y el peso especifico. • Ocurrencia: en pegmatitas vetas de cuarzo de alta T asociados a granitos. A veces en vetas de sulfuros y asociado a casiterita, scheelita, bismuto, …. Composición WO3 = 76.3 % en ferberita WO3 = 76.6 % en hubnerita Wolframatos • Scheelita (CaWO4) • Tetragonal. Cristales son bipirámides simples. • Exfoliación {011} distinto. • H = 4.5-5 • G = 5.9-6.1 • Brillo vítreo a adamantino. Color blanco, amarillo, verde, marrón. Translúcido. La mayoría de las scheelitas van a mostrar fluorescencia con colores azul blanco en luz ultra violeta de onda corta. • Mo puede sustituir W y una serie parcial se extiende hacia powellita (Ca MoO4). Composición CaO = 19.4% WO3 = 80.6% Wolframatos • Scheelita CaWO4) • Características diagnosticas: peso especifico alto, forma de cristales y fluorescencia. • Ocurrencia: en pegmatitas graníticas, en depósitos de metamorfismo de contacto y vetas hidrotermales de alta T. Asociada a casiterita,topacio, fluorita, … • De M Scheele, el descubridor del W. Molibdatos • Wulfenita (PbMoO4) • Tetragonal. Cristales cuadrados, tabular. • H = 3 • G = 6.8 • Brillo vítreo a adamantino. Color amarillo, naranja, rojo, gris, blanco. Raya blanca. Transparente a translúcido. • Ca puede sustituir Pb indicando una serie hacia powellita (Ca(Mo,W)O4). La wulfenita es isoestrucutal con la scheelita. • Características diagnosticas: cristales cuadrados, color y asociación con otros minerales de Pb. • Ocurrencia: en depósitos oxidados de Pb. • De X. Wulfen, un mineralogista austriaco. Composición PbO = 60.8% MoO3 = 39.4% Fosfatos, arseniatos y vanadatos. Fosfatos • Monazita (Ce, La, Y, Th)PO4) • Monoclínico. Cristales escasos y generalmente pequeños. Frecuentemente como arena. • Exfoliación pobre. • H = 5-5.5 • G = 4.6-5.4 • Brillo resinoso. Color amarillento a marrón rojizo. Translúcido. • Un fosfato de tierras raras. Th desde algunos porcientos hasta 20% ThO2. Sílice presente en varios puntos porcentuales. • Características diagnosticas: radioactivo. Dureza. Composición La2O = 16.95% Ce2O3 = 34.1% ThO2 = 5.5% P2O5 = 29.5% Nd2O3 = 14.1% Fosfatos • Monazita (Ce, La, Y, Th)PO4) • Ocurrencia: un mineral escaso como mineral accesorio en granitos, gneisses y pegmatitas. • De la palabra griega monachos significando solitario en alusión a la escasez del mineral. Fosfatos • Apatito (Ca5(PO4)3(F,Cl,OH) • Hexagonal. Ocurre comúnmente en cristales prismáticos alargados, cortos o tabulares. Generalmente con terminaciones de bipirámides. • Exfoliación pobre. • H = 5 (puede ser rayado con un cuchillo) • G = 3.15-3.20 • Brillo vítreo a sub resinoso. Color: con tonos verdosos o marrón. También azul, morado e incoloro. Transparente a translúcido. • El F, Cl y OH pueden sustituirse entre ellos debido a la solución solida completa entre fluorapatito, clorapatito y hidroxilapatito. Composición CaO = 55% P2O5 = 41.8% H2O = 0.59 Cl = 2.32% Fosfatos • Apatito (Ca5(PO4)3(F,Cl,OH) • (CO3, OH) puede sustituir (PO4) para dar carbonato-apatita. • El nombre de collophanita se dio a la variedad de apatita masiva, criptocristalina, coloidal, la que constituye la mayor parte de la roca fosfórica y los huesos de fósiles. • Características diagnosticas: cristales, color y dureza. • Ocurrencia: como mineral accesorio en todos tipos de rocas, ígneas, sedimentarias y metamórficas. También en pegmatitas y vetas hidrotermales. • El nombre viene del griego apate que significa engaño porque fue confundido con gemas. Composición CaO = 55% P2O5 = 41.8% H2O = 0.59 Cl = 2.32% Fosfatos • Piromorfita (Pb5(PO4)3Cl • Hexagonal. Cristales prismáticos con planos basales. Comúnmente en cristales en formas de barril. Frecuentemente globular, reniforme, fibroso y granular. • H = 3.5-4 • G = 7.0 • Brillo resinoso a adamantino. Color con diferentes tonos de verde, marrón, amarillo. Sub-transparente a translúcido. • (AsO4) sustituye a (PO4) y una solución solida se extiende hacia mimetita (Pb5(AsO4)3Cl. Ca puede sustituir parcialmente Pb. Es isoestructural con la apatita. Composición PbO = 82.2% P2O5 = 15.7% Cl = 2.6% Fosfatos • Piromorfita (Pb5(PO4)3Cl • Características diagnosticas: forma de cristales, brillo y peso especifico. • Ocurrencia: es un mineral supergeno que se encuentra en porciones oxidadas de vetas de Pb y asociado con otros óxidos de Pb y Zn. • El nombre viene de las palabras griegas que significan fuego y forma. Composición PbO = 82.2% P2O5 = 15.7% Cl = 2.6% Vanadatos • Vanadanita (Pb5(VO4)3Cl • Hexagonal. Ocurre en prismas o de forma globular. • H = 3 • G = 6.9 • Brillo resinoso a adamantino. Color rojo rubí, naranja-rojo, marrón y amarillo. Transparente a translúcido. • PO4 y AsO4 pueden sustituir pequeñas cantidades de VO4. • Características diagnosticas: forma, peso especifico. Se distingue de la piromorfita por su color Composición PbO = 78.7% VO5 = 19.4% Cl = 2.5% Vanadatos • Vanadanita (Pb5(VO4)3Cl • Ocurrencia: mineral secundario escaso que se encuentra en porciones oxidadas de vetas de Pb asociado a otros minerales secundarios de Pb. • El nombre es en alusión a su composición. Composición PbO = 78.7% VO5 = 19.4% Cl = 2.5% Vanadatos • Carnotita (K2(UO2)2(VO4)2 ·3H2O) • Monoclínico. Generalmente como polvo o agregados terrosos. • H = desconocida • G = 4.7-5 • Brillo mate a terroso. Color amarillo vivo a verde-amarillento. • La cantidad de agua es variable con la T ambiente. Pequeñas cantidades de Ca, Ba, Mg, Fe y Na han sido reportadas. • Características diagnosticas: color amarillo, naturaleza pulverulenta y radiactiva. La carnotita no es fluorescente bajo la luz UV. • Ocurrencia: secundario, de la alteración de minerales de U y V. Composición K2O = 10.4% U2O5 = 59.8% V2O5 = 20.1% H2O = 5.9% Arseniatos • Eritrina (Co3(AsO4)2·H2O • Monoclínico. Cristales prismáticos y verticalmente estriados. Generalmente como cortezas o formas reniformes. También pulverulento y terroso. • Exfoliación {010} perfecta. • H = 1.5-2.5 • G = 3.06 • Brillo adamantino a vítreo, perlado en exfoliación. Color rojo a rosado. Translúcido. • Ni sustituye al Co para formar una serie completa con annabergita (Ni3(AsO4)2·8H2O). La annabergita es de color verde claro. Composición CoO = 37.5% As2O5 = 38.4% H2O= 24.1% Arseniatos • Eritrina (Co3(AsO4)2·H2O • Características diagnosticas: la asociación de la eritrina con otros minerales de Co y su color rosado. • Ocurrencia: mineral secundario escaso, ocurre de la alteración de minerales de arseniatos de Co • Del griego erythros que significa rojo. • Especie similar: vivianita (Fe3(PO4)2·8H2O), un mineral escaso producto de la alteración de fosfatos primarios de Fe-Mn en pegmatitas. Composición CoO = 37.5% As2O5 = 38.4% H2O= 24.1% Fosfatos • Ambligonita (LiAlFPO4) • Triclínico. Cristales escasos y ocurre en masas. • Exfoliación {100} perfecta, {110} buena. • H = 6 • G = 3-3.1 • Brillo vítreo, perlado. Color blanco a verde o azul pálido. Translúcido. • Na sustituye al Li. (OH) sustituye a F. • Características diagnosticas: puede ser confundido por feldespato pero el ángulo entre las exfoliaciones es diferente. • Ocurrencia: mineral escaso en granitos y pegmatitas con turmalina, lepidolita y apatita. • Del griego amblys = obtuso y gonia = ángulos. Composición Li = 10.1% Al2O3 = 34.4% F = 12.9% P2O5 = 47.9% Fosfatos • Lazulita (Mg,Fe)Al2(PO4)2(OH)2 • Monoclinico. Generalmente masivo, granular a compacto. • Exfoliación {110} borroso. • H = 5-5.5 • G = 3-3.1 • Brillo vítreo. Color azul celeste. Translúcido. • Sustitución de Mg por Fe2+ para formar scorzalita. • Características diagnosticas: difícil de distinguir de otros minerales azules. • Ocurrencia: en pegmatitas y rocas metamórficas de alto grado. • Del nombre arábico que significa cielo en alusión a su color. Composición Mg = 13.3% Al2O3 = 33.7% P2O5 = 46.9% H2O = 5.96% Fosfatos • Turquesa (CuAl6(PO4)4(OH)8 ·5H2O • Triclínico. Raramente en pequeños cristales, generalmente criptocristalino. Masivo a compacto, reniforme. • Exfoliación {110} perfecta. • H = 6 • G = 2.6-2.8 • Brillo de cera. Color azul, azul-verde, verde. • Fe 3+ sustituye a Al. • Características diagnosticas: puede ser reconocida por su color. Es mas duro que crisocola. • Ocurrencia: mineral secundario en regiones áridas. Composición CuO = 9.7% Al2O3 = 37.6% P2O5 = 34.9% H2O = 17.2% Curso 8: Mineralogía sistemática III: Carbonatos, nitratos, boratos, sulfatos, cromatos, wolframatos, fosfatos Agenda Introducción Carbonatos Carbonatos Carbonatos Grupo de la calcita Carbonatos Carbonatos Carbonatos CarbonatosCarbonatos Carbonatos Carbonatos Carbonatos Carbonatos Carbonatos Carbonatos Carbonatos Carbonatos Carbonatos Grupo del aragonito Carbonatos Carbonatos Carbonatos Carbonatos Carbonatos Carbonatos Grupo de la dolomita Grupo de la dolomita Carbonatos Carbonatos Carbonatos Carbonatos Nitratos Nitratos Nitratos Boratos Boratos Boratos Boratos Sulfatos y cromatos Sulfatos y cromatos Sulfatos y cromatos Sulfatos Sulfatos Sulfatos Sulfatos Sulfatos Sulfatos Sulfatos Sulfatos Cromatos Sulfatos y cromatos Sulfatos Sulfatos Sulfatos Sulfatos Sulfatos Sulfatos Wolframatos y molibdatos Wolframatos Wolframatos Wolframatos Wolframatos Molibdatos Fosfatos, arseniatos y vanadatos. Fosfatos Fosfatos Fosfatos Fosfatos Fosfatos Fosfatos Vanadatos Vanadatos Vanadatos Arseniatos Arseniatos Fosfatos Fosfatos Fosfatos
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