MINERALOGIA DE NO SILICATOS

MINERALOGIA DE NO SILICATOS

TEMA 1: ELEMENTOS NATIVOS

1.1- Caractersticas generales.

La distribucin de los elementos qumicos en la corteza terrestre muestra una estrecha relacin con su afinidad unos con otros y en particular con su afinidad por el S o el O. As se pueden diferenciar elementos siderfilos (dbil afinidad por el O, lo que explica que estn a menudo como nativos), calcfilos (fuerte afinidad por el S que limita su distribucin en estado nativo), y litfilos (no existen en estado nativo por su fuerte afinidad por el O).

1.2- Caractersticas cristaloqumicas y propiedades fsicas.

Los elementos qumicos corresponden a tres grupos cristalogrficos principales, uno exclusivo con enlace metlico, otro exclusivo con enlaces de Van der Waals, y mezcla de los dos anteriores. Dentro de los que tienen enlace metlico se dan estructuras en los que cada tomo est en coordinacin 12: cbico compacto que da lugar a una red cbica centrada en las caras, y hexagonal compacto que conduce a una red hexagonal; en coordinacin 8: cbico centrado en el cuerpo, que es menos denso. Los semimetales y los no metales tienen estructuras que varan en funcin al grupo al que pertenecen en la tabla peridica, de tal forma que cada tomo se rodea de 8-n vecinos, siendo n el grupo al que pertenece en la tabla. Las propiedades tpicamente asociadas con el estado metlico son opacidad, brillo metlico y buena conductividad (trmica y elctrica).

1.3- Clasificacin y principales grupos.

La clasificacin se hace diferenciando la subclase de metales (siderfilos y enlace metlico) y no metales (calcfilos y enlace con participacin de varios tipos).

a) Metales:

- Grupo del platino.

{Pt cbico H=4-4,5 G=21,4 puro, 16 nativo}. Se incluyen platino, iridio, osmio, rutenio, rodio y paladio. Como especies minerales aisladas se conocen Pt, Ir y Os, pero lo dos ltimos aparecen como aleacin. El Pt nativo, como especie mineral incluye aleaciones que contienen mas del 50% de Pt, as hay Fe-Pt (10-30% de Fe), Cu-Pt (14% de Cu), Ni-Pt (3% de Ni), Pd-Pt (40% de Pd), Ir-Pt (>70% de Ir), Rh-Pt (5% de Rh), y Os-Pt (30% de Os). Es un empaquetamiento cbico compacto, cristaliza en el sistema cbico pero los cristales siempre estn deformados, aparece como granos, escamas, masivo o en pepitas. Es de color gris acero, con brillo metlico, maleable y dctil, blando, de alta densidad. Se encuentra en depsitos primarios (impregnaciones o concentraciones locales en rocas gneas ultrabsicas, se asocia a cromitas, olivino, piroxeno y magnetita). En depsitos primarios hay Pt y aleaciones con Ir y Os. En los placeres hay Pt y Pd.

- Grupo del hierro.

{Fe cbico H=4,5 G=7,6}Se incluyen hierro nativo y dos fases del sistema Fe-Ni llamadas kamacita (6-9% de Ni) y taenita (>48% de Ni). El hierro nativo siempre tiene algo de nquel, as como de cobalto, cobre, manganeso, azufre y carbono. Las estructuras del hierro y de kamacita son un empaquetamiento cbico centrado en el cuerpo, mientras que la de la taenita se basa en un empaquetamiento cbico centrado en las caras. Es de color gris acero con brillo metlico. Es raro encontrar cubos, lo mas frecuente son extensas masas en rocas volcnicas que cortan filones de carbn o de otras rocas reductoras. Se reconoce por su fuerte magnetismo y por la patina de xidos que recubren su superficie. Aparece como nativo y en meteoritos (compuestos por un intercrecimiento regular de las fases del Fe). En su estado elemental se considera como un constituyente magntico primario o como un producto secundario formado por la reduccin de los compuestos de Fe por material carbonceo asociado. En estado nativo es muy inestable en las condiciones oxidantes de las rocas de la corteza superior y en la atmsfera terrestre, por es la mayor parte del hierro est en forma de Fe2+ y Fe3+.

- Grupo del cinc.

{Zn hexagonal H=2 G=7,05; Sn tetragonal H=2-2,5 G=7,31}. En este grupo se incluyen el cinc y el estao, son elementos poco abundantes que aparecen en granos redondeados cuyo origen no es bien conocido. Los dos se encuentran como productos de origen volcnico.

- Grupo del oro.

En el grupo del oro se incluyen los elementos nativos oro, plata y cobre, los tres cbicos con una estructura que es un empaquetamiento cbico compacto dando una red cbica centrada en las caras. Los tamaos del oro y la plata son prcticamente iguales por lo que hay solucin slida entre ellos.

Oro: {Au cbico H=2,5-3 G=17,64}. Normalmente lleva plata, cuando la proporcin es superior al 20% el mineral se llama electrum, el oro nativo tambin suele llevar pequeas cantidades de cobre, de hierro y de otros siempre en proporciones menores del 10%. Los cristales de oro tienen un hbito octadrico pero son poco frecuentes, son mas comunes formas arborescentes, aciculares o reticuladas, de color amarillo con distintas tonalidades dependiendo de la cantidad de plata. Tiene brillo metlico. Otra de las formas ms frecuentes son las pepitas, que son masas redondeadas. El oro es un elemento que se considera raro en la naturaleza, es decir, cuando aparece siempre est diseminado en pequeas cantidades, la mayor parte del oro aparece siempre como elemento nativo normalmente en filones hidrotermales que tienen relacin gentica con rocas de tipo silicio, son filones de cuarzo y sulfuros en los que el oro est mezclado mecnicamente con los sulfuros, no en forma de combinacin qumica alguna. Cuando los filones que con tienen oro son meteorizados, el oro se libera y, o bien queda en la superficie del suelo, o bien es arrastrado por arroyos para formar los placeres.

Plata: {Ag cbico H=2,5-3 G=10,5}. Contiene frecuentemente oro, cobre y mercurio, en menor proporcin platino, bismuto y antimonio. La solucin slida Ag-Hg se llama amalgama. La plata aparece en cristales mal formados, lo mas frecuente son finos alambres o grupos arborescentes con forma de placas o escamas. Es de color blanco y brillo metlico, pero en contacto con el aire se cubre de una capa de color castao-gris o negra. La plata nativa aparece principalmente en filones hidrotermales de tres tipos: 1- con sulfuros, cuarzo, calcita, barita y fluorita, en forma de buenos alambres de plata; 2- con areniscas y sulfuros de nquel, cobalto y plata, y como elementos nativos aparece bismuto y plata; 3- son tambin mineralizaciones de cobalto y nquel pero con uraninita. Adems la plata nativa est muy distribuida en pequeas cantidades en las zonas de oxidacin de depsitos de sulfuros.

Cobre: {Cu cbico H=2,5-3 G=8,9}. El cobre nativo suele llevar algo de plata, bismuto, mercurio, arsnico y antimonio. Cuando aparecen cristales son octaedros, a menudo redondeados, pero el cobre es mas frecuente en ramas, grupos arborescentes, placas, masas Es de color rojo y con brillo metlico cuando la superficie est fresca, se oscurece y pierde el brillo en contacto con el aire. Se encuentran pequeas cantidades de cobre nativo en las zonas oxidadas de los depsitos de cobre con cuprita, azurita y malaquita, pero los depsitos primarios de cobre nativo son filones hidrotermales asociados a lavas baslticas.

- Grupo del mercurio.

En este grupo se incluyen el mercurio nativo y las amalgamas, las hay de Au-Hg, de Ag-Hg y de Pd-Hg. Las amalgamas son slidas mientras que el mercurio nativo es el nico mineral lquido que existe en la naturaleza. El mercurio nativo aparece en forma de gotas blancas con brillo metlico asociada a cinabrio, solidifica a -39C en forma de cristales rombodricos.

b) Semimetales y no metales

- Grupo del bismuto.

Se incluyen bismuto, arsnico y antimonio nativos, entre arsnico y antimonio existen tres fases minerales: una en la que predomina el arsnico, otra en la que predomina el antimonio, y otra con la misma proporcin. Estas tres fases minerales son muy escasas en la naturaleza y siempre estn en filones hidrotermales de baja temperatura.

Bismuto: {Bi trigonal H=2-2,5 G=9,75}. Siempre lleva algo de arsnico, antimonio y azufre en la composicin. Tiene una estructura en capas paralelas al plano basal. Pocas veces aparecen buenos cristales, normalmente son granos, masas granulares o agregados detrticos, de color blanco, es muy quebradizo y mal conductor del calor y la electricidad. El bismuto nativo existe como mineral de alta temperatura, o bien en depsitos hidrotermales de nquel, cobalto, plata y estao, o bien en pegmatitas y sobre todo en filones que las atraviesan con estao y wolframio.

- Grupo del telurio.

Formado por selenio y telurio, los dos son isoestructurales con una estructura en cadena (como los piroxenos), por eso la mayora de los cristales son aciculares. El selenio es gris, el telurio es blanco. El origen es distinto: el selenio es siempre producto volcnico mezclado con azufre mientras que el telurio es un mineral hidrotermal que aparece en sulfuros y telururos.

- Grupo del azufre.

{S ortorrmbico H=1,5-2,5 G=2,06}. El azufre nativo se presenta normalmente en la naturaleza en forma de cristal ortorrmbico pero se conocen tambin otras dos formas polimrficas llamazas azufre y , son monoclnicas y son mas raras. El azufre ortorrmbico es estable a presin atmosfrica y temperatura inferior a 95C, y las formas monoclnicas son de alta temperatura, desde 95 a 119C. La estructura del azufre es una celda rmbica que contiene un gran nmero de tomos de azufre, exactamente 128. Estos tomos estn dispuestos en anillos de 8 tomos fuertemente enlazados dando las molculas S8, los anillos se enlazan unos con otros por enlaces dbiles de Van der Waals y adems hay un gran espaciado entre ellos, normalmente el azufre nativo lleva pequeas cantidades de selenio. El azufre tiene hbito piramidal, a menudo dos bipirmides y tambin masas, estalactitas o costras, es de color amarillo con brillo resinoso, con fractura concoidal, transparente, translucido y mal conductor. El azufre nativo se encuentra cerca del borde de los crteres volcnicos, donde se deposita de los gases emanados, o bien como producto directo de sublimacin o por una oxidacin incompleta del gas sulfhdrico. Tambin hay azufre nativo en filones con sulfuros metlicos formado por la oxidacin de los sulfuros, tambin en rocas sedimentarias asociado a yeso, anhidrita y calcita procedente de la reduccin de los sulfatos.

- Grupo del carbono.

El diamante tiene una estructura con fuertes enlaces en la que cada tomo de carbono est ligado por poderosos enlaces covalentes altamente direccionales dispuestos en los vrtices de un tetraedro regular. Esta estructura, aunque tiene enlaces fuertes, no tiene un empaquetamiento compacto pues tan solo est ocupado el 34% del espacio disponible y adems en la estructura se ven hojas de tomos de carbono paralelas a (111) por eso se explica la exfoliacin octadrica predominante en el diamante. Sin embargo la estructura del grafito consta de anillos de 6 miembros en los cuales cada tomo de carbono tiene 3 vecinos prximos dispuestos en los vrtices de un triangulo equiltero, con lo cual, de los 4 electrones de valencia que tiene el C, tres estn ligados a sus 3 tomos vecinos y el cuarto queda libre, lo que genera una carga elctrica dispersa que presta al grafito su conductividad elctrica elevada, que en contraste con el diamante, que tiene los 4 electrones unidos, es uno de los mejores aislantes elctricos conocidos. Adems las hojas en los cristales de grafito se apilan alternativamente en idntica posicin, junto con la gran separacin y la debilidad del enlace da lugar a la perfecta exfoliacin basal del grafito que adems tiene una estructura ms abierta que la del diamante, con un 21% del espacio ocupado.

Diamante: es el polimorfo del carbono a altas presiones (a bajas el estable es el grafito). La razn de que el diamante y el grafito coexistan a temperatura atmosfrica es que la reaccin de transformacin de uno en otro es muy lenta. Cristaliza en el sistema cbico y los cristales mas corrientes son octadricos, tambin cubos y rombododecaedros, normalmente con las caras curvas. Son corrientes las maclas segn la ley de la espinela. El color mas frecuente es amarillo, aunque tambin hay incoloros y con tonalidades verdes azuladas, tiene brillo adamantino y exfoliacin octadrica. Necesita para su gnesis una muy alta temperatura y presin por lo que se forma en rocas ultrabsicas y despus se transporta hacia la superficie a travs de las tuberas de explosin. Las rocas donde aparecen los diamantes se llaman kimberlitas (ultrabsicas potasitas, ricas en material voltil como CO2, consiste en una masa de grano fino con un conjunto de megacristales, la mineraloga de la matriz es muy compleja incluyendo olivino, flogopita, dipsido y espinelas, los megacristales estn formados por granates, orto y clinopiroxenos, cromitas y olivino). La mayora de estas rocas bsicas tienen forma de tubo y se conocen como pipes de los diamantes. Al ser minerales muy resistentes y de gran peso especfico aparecen en depsitos aluviales.

Grafito: Suele llevar mezclas de xidos de hierro y arcillas. Cristaliza en el sistema hexagonal, los cristales son hexagonales y lo mas frecuente son masas escamosas. Es muy blando, tiene exfoliacin basal perfecta, es de color negro y tiene brillo metlico. Se encuentra en rocas metamrficas en forma de grandes placas o pequeas escamas, en las que deriva de materia carbonosa convertida en grafito durante el metamorfismo. Tambin hay en grietas de filones de cuarzo donde se puede haber formado a partir de hidrocarburos que se introdujeron en los filones durante un metamorfismo regional y que provenan de rocas carbonosas de los alrededores. Es un componente primario de algunos basaltos y tambin en meteoritos.

TEMA 2: SULFUROS Y SULFOSALES

2.1- Caractersticas principales.

Se incluyen minerales que son compuestos de metales con azufre, con selenio y telurio en menor proporcin o con semimetales como arsnico, antimonio y bismuto (juegan un papel importante en la composicin de las sulfosales). En la naturaleza el azufre se encuentra nativo como S2- y S6+, el anillo es el radical caracterstico de los sulfuros y el catin aparece formando el radical sulfato. Por lo tanto la migracin del azufre en la corteza depende del estado de oxidacin (as los ambientes reductores facilitan la formacin de sulfuros y los ambientes oxidantes la formacin de sulfatos). Los sulfuros son compuestos relativamente simples, formados por AmBn donde A son metales y B son S, Se, Te y As. El nmero de metales que entra como cationes es muy numeroso pero las ms importantes son Ni, Co, Fe, Pb y Ag. Sin embargo las sulfosales tienen una frmula AmBpSn, donde A son Cu, Ag y Pb, en B entran As, Sb y Bi. Las estructuras de los sulfuros son muy simples y las coordinacin de los metales casi exclusivamente tetradricas y octadricas. Sin embargo las estructuras de las sulfosales son ms complejas pero se consideran derivadas de las de los sulfuros, lo que explica la miscibilidad existente entre algunos sulfuros y sulfosales.

2.2- Propiedades fsicas.

Normalmente los sulfuros estn bien cristalizados en cristales de alta simetra, mientras que las sulfosales tienen menor simetra. Aparecen como agregados, son frecuentes las maclas e intercrecimientos irregulares de sulfuro-sulfuro y sulfuro-sulfosal. La mayora tienen brillo metlico a excepcin de algunos con brillo resinoso como esfalerita, cinabrio, rejalgar, oropimente y sulfosales de plata. Casi todos son opacos con altas densidades relativas y dureza media. Los colores de las sulfosales son grises mientras que los sulfuros tienen ms variedad.

2.3- Origen y yacimientos de los sulfuros y sulfosales.

Hay algunos sulfuros de hierro, nquel y cobre, tales como pirrotina, pirita y calcopirita, que se separan durante la primera etapa de cristalizacin de los magmas bsicos debido a su inmiscibilidad. La formacin de los restantes sulfuros y sulfosales es el resultado de la deposicin de soluciones acuosas bajo condiciones endgenas. La mayora de sulfuros y sulfosales son productos hidrotermales pero hay otros sulfuros, como calcosina y covelina que se forman bajo condiciones exgenas, principalmente a expensas de sulfuros primarios o bajo condiciones de origen sedimentario.

2.4- Clasificacin y principales grupos de sulfuros y sulfosales.

Se hace la divisin entre estos dos grupos y dentro de ellos la clasificacin se hace en funcin de las asociaciones geoqumicas:

a) sulfuros metlicos

1- Asociacin Ni-Co-Fe

- Grupo de la pirrotina.

{Fe1-xS monoclnica H=4 G=4,61}. La mayor parte de las pirrotinas tienen deficiencia en hierro, esto se debe a que este mineral es un ejemplo de solucin slida por omisin. La estructura consiste en azufre con empaquetamiento hexagonal compacto y el hierro en coordinacin octadrica con el azufre, si todas las posiciones octadricas estuviesen ocupadas por Fe2+ la frmula sera FeS, pero esto no ocurre. Siempre hay variacin en las posiciones octadricas en el porcentaje vacante, al haber posiciones vacantes la estructura tiene carga elctrica por lo que es posible que parte del Fe2+ sea Fe3+. Los cristales de pirrotina suelen ser tabulares hexagonales pero lo mas frecuente es masiva o granular, es de color bronce y tiene brillo metlico, es magntica, blanda pero de alta densidad. Se asocia generalmente a rocas gneas bsicas (gabros), suele aparecer en grandes masas o bien granos remezclados con otros sulfuros. Tambin se encuentra en filones y pegmatitas.

- Grupo de la pirita.

{FeS2 cbica H=6-6,5 G=5,01}. El sulfuro de hierro, se presenta en la naturaleza como dos polimorfos: la pirita que es cbica y la marcasita que es rmbica. La pirita tiene una estructura como la del cloruro sdico en la que el Fe ocupa la posicin del Na, vrtices y centros de las caras, y los tomos de S estn en la posicin del Cl, centros de aristas y centro del cubo. En la composicin qumica de la pirita pueden entrar pequeas cantidades de Ni y Co sustituyendo al Fe. La pirita aparece en forma cristales cbicos con estras en las caras, piritoedros y ms raramente octaedros, tambin hay una macla de compenetracin de los dos piritoedros girados 90 que se conoce con el nombre de la cruz de hierro, y tambin se encuentra masiva, granular, estalactitita, etc. Es de color amarillo plido, a veces oscurecida por oxidacin, opaca y con brillo metlico. Cuando la pirita se altera da lugar a xidos de Fe, normalmente limonita cuyos cristales pseudomorfizan a los de pirita, esto es lo que se conoce como cobertera de hierro o grossan. La pirita es un sulfuro muy corriente, muy extendido, se forma tanto a altas como a bajas temperaturas, pero las masa mayores son probablemente de alta temperatura. Aparece como diferenciacin magmtica directa, es decir, como mineral accesorio en rocas gneas. Tambin se encuentra en depsitos de metamorfismo de contacto y en filones hidrotermales. La pirita es comn en rocas sedimentarias ya sea de origen primario o secundario y, por ltimo, es producto volcano-sedimentario, son los sulfuros masivos en los que aparece asociada con calcopirita, galena y esfalerita.

- Grupo de la marcasita.

Marcasita: {FeS2 ortorrmbica H=6-6,5 G=4,89}. Es el sulfuro de hierro rmbico. Las relaciones de estabilidad de la pirita y de la marcasita no estn bien definidas, pero de las dos el ms comn es la pirita. Los cristales de marcasita suelen ser o bien tabulares o bien prismticos, son muy frecuentes maclas polisintticas llamadas cresta de gallo o punta de espada. La marcasita es amarilla muy clara, prcticamente blanca, opaca y con brillo metlico. La marcasita es un producto hidrotermal de baja temperatura y as aparece en filones con venas de plomo y cinc. Tambin es un producto sedimentario que se deposita a baja temperatura (por debajo de 350C) a partir de disoluciones cidas y as aparece como mineral supergnico en formaciones superficiales. Tambin aparece marcasita en depsitos de remplazamiento de calizas que es la deposicin de los minerales de un filn en las rocas encajantes y por ultimo tambin aparece por meteorizacin de la pirrotina.

Arsenopirita: {FeAsS monoclnica H=5,5-6 G=6,07}. Es sulfoarseniuro de hierro con una variacin en el contenido de arsnico y azufre, normalmente cobalto sustituyendo al hierro. La estructura es igual a la de la marcasita, en la que un S est sustituido por arsnico, con ello la simetra se reduce pero muy poco. La arsenopirita puede aparecer en cristales prismticos, siempre con terminaciones muy afiladas, son muy comunes las maclas de contacto, tambin aparece masiva. De color blanco, opaca y con brillo metlico. La arsenopirita es el mineral de arsnico ms corriente, aparece asociado a menas de estao y wolframio en filones hidrotermales de alta temperatura normalmente con otros sulfuros como galena, esfalerita, pirita y calcopirita, es frecuente que en estos filones lleve oro en incrusiones microscpicas. Aparece tambin ms escasa en pegmatitas y depsitos de metamorfismo de contacto.

- Arseniuros de nquel y cobalto.

Los tres arseniuros son de color blanco, brillo metlico y opacos, aparecen en masas normalmente mezclados. Cuando hay cristales son diferentes: los de skutterudita son cubos y octaedros, los de rammelsbergita prismas como si fueran turmalinas, y los de safflorita son cristales radiales desde un centro dando formas estrelladas. Los tres aparecen en filones hidrotermales de moderada presin y temperatura, normalmente asociados a sulfuros de nquel y cobalto, a arsenopirita, bismuto nativo y plata nativa.

2- Asociacin Mo-W-Sn

- Molibdenita.

{MoS2 hexagonal H=1 G=5,5}. Lo estructura de este sulfuro es laminar, una lamina de tomos de molibdeno intercalada entre dos lminas de tomos de azufre formando una estructura en capas que la da una exfoliacin basal perfecta. Los cristales son placas hexagonales y normalmente masas exfoliables o escamas. De color gris con un tono azul, brillo metlico. La molibdenita se altera dando un molibdato de hierro hidratado que es de color amarillo. Este sulfuro aparece como mineral accesorio en granitos, en pegmatitas y en los prfidos cuprferos (masas de rocas gneas que tienen una matriz de grano fino en la que se diferencian cristales de gran tamao). Tambin aparece en filones hidrotermales de alta temperatura con casiterita, scheelita, wolframita y fluorita. Y tambin en depsitos de metamorfismo de contacto con silicatos de calcio, scheelita y calcopirita.

3- Asociacin Zn-Cu-Pb

- Esfalerita.

{ZnS cbica H=3,5-4 G=4,05}. Es el sulfuro de cinc pero que siempre lleva hierro en una proporcin que depende de la temperatura y de la composicin qumica de los alrededores. Cuando est asociada a pirrotina, la cantidad de hierro en la esfalerita en forma de esfalerita en forma de FeS puede llegar hasta un 50% en moles, y si la esfalerita y la pirrotina cristalizan juntas, la cantidad de hierro en la esfalerita es ndice de la temperatura de formacin. Tambin en la composicin de las esfaleritas puede haber muchos otros elementos. La estructura es igual que la del diamante, con la mitad de los tomos de C sustituidos por Zn, y la otra mitad por S. Este mineral es el polimorfo cbico del sulfuro de cinc de baja temperatura, por encima de 1020C existe un polimorfo hexagonal que se llama wurtzita. Las formas mas corrientes son tetraedros, rombododecaedros y cubos, en general mal formados y redondeados, lo mas frecuente son masas granulares o masas exfoliables. Cuando tiene poco hierro, llamada acaramelada es amarilla con brillo resinoso, la que lleva Mg y Ca es roja, se llama esfalerita rub, la esfalerita con ms hierro es la negra o marmatita. Normalmente es transparente o translucida. Es la mena mas importante de Zn, su formacin est ntimamente relacionada con la de la galena y as aparece en filones hidrotermales con sulfuraos en todas las clases de rocas, tambin en depsitos de remplazamiento y en depsitos de metamorfismo de contacto.

- Calcopirita.

{CuFeS2 tetragonal H=3,5 G=4,19}. Tiene una composicin que se desva muy poco de la frmula ideal, forma solucin slida completa con la bornita. Su estructura se puede considerar derivada de la de la esfalerita en la que la posicin de Zn la ocupan el Cu y el Fe. Los cristales son bipirmides tetragonales, pero la forma ms comn son masas de color amarillo latn frecuentemente con una capa iridiscente y brillo metlico. La calcopirita se altera frecuentemente transformndose en azurita, malaquita y cuprita. La calcopirita es un mineral de los ms corrientes, la mayor parte de las menas de sulfuro poseen calcopirita, pero los depsitos econmicamente rentables son filones hidrotermales y depsitos de remplazamiento. La calcopirita es el principal mineral de cobre primario procedente en los depsitos de prfidos de cobre. Tambin aparece calcopirita como componente primario en pegmatitas y en depsitos de metamorfismo de contacto, a veces la calcopirita puede contener oro o plata y convertirse en mena de estos metales.

- Bornita.

{Cu5FeS4 tetragonal H=3 G=5,09}. Forma solucin slida completa con la calcopirita. Su estructura es muy compleja, tiene un polimorfo de alta temperatura que es cbico por encima de 228C que consiste en tomos de azufre en una red cbica centrada en las caras con tomos de cobre y hierro en coordinacin tetradrica con el azufre, adems hay un polimorfo de baja temperatura que deriva de la otra forma cono defectos en la estructura que consisten en variaciones en los contenidos de los tres elementos (Cu, Fe, S) y es tetragonal. La bornita es rara en cristales, la forma mas frecuente de aparecer es masiva o granular, de color bronce con brillo metlico, pero al aire se cubre rpidamente de una patina de color prpura o azul, por eso se conoce como el mineral del pavo. Cuando la bornita se altera se transforma en calcosina y covelina. La bornita es una mena de cobre muy generalizada que puede aparecer como mineral primario en filones hidrotermales con sulfuros, calcopirita, calcosina, covelina, pirrotina y pirita. Pero tambin aparece como mineral secundario formando la parte superior de las zonas de enriquecimiento de los filones de cobre. A veces tambin se encuentra diseminada en rocas bsicas y en depsitos de metamorfismo de contacto.

- Calcosina.

{Cu2S monoclnica-hexagonal H=2,5-3 G=5,65}. Es monoclnica por debajo de 105C y hexagonal por encima. Puede contener pequeas cantidades de hierro y plata sustituyendo al cobre. La estructura es un empaquetamiento hexagonal compacto de tomos de azufre con el cobre en coordinacin triangular. La calcosina tambin es rara en cristales y cuando los hay son pequeos, tabulares con contornos hexagonales, es mas frecuente masiva o granular. Es de color gris plomo con brillo metlico pero en contacto con el aire se oscurece y pierde el brillo, se pone negra y mate. Este mineral tambin es una mena de cobre muy importante que puede aparecer como mineral primario en filones hidrotermales con sulfuros, y sobretodo es mineral supergnico que aparece en las zonas de enriquecimiento de los depsitos de sulfuros.

- Covelina.

{CuS hexagonal H=1,5-2 G=4,68}. Suele llevar hierro sustituyendo al cobre. Tiene una estructura en capas compuestas de tres lminas de azufre, en dos de ellas hay cobre en coordinacin tetradrica con el azufre y en la tercera el cobre en coordinacin triangular. Esta estructura en capas tiene como consecuencia una exfoliacin basal perfecta. Los cristales de covelina, que son poco frecuentes, son como los de calcosina, tabulares con contorno hexagonal, pero normalmente es masiva mezclada con otros minerales de cobre o como recubrimiento de los mismos. Es de color azul ail con brillo metlico. Aparece en las mismas condiciones que la calcosina.

- Galena

{PbS cbica H=2,5 G=7,4}. Es el sulfuro de plomo. Los anlisis de galena casi siempre dan plata, probablemente por mezcla con minerales de plata o tambin en forma de sustituciones en soluciones slidas parciales. Adems de la plata tambin estn presentes pequeas cantidades de otros elementos como el cadmio, arsnico, antimonio o bismuto. Su estructura es una red cbica como el cloruro sdico, con el Pb en la posicin del Cl y el S en la del Na. La forma mas frecuente son cubos, a veces truncados con octaedros, y mas raras otras formas del sistema. De color gris plomo, brillo metlico, exfoliacin cbica perfecta y fracturas frecuentes segn (111). La galena es un sulfuro muy abundante que se encuentra principalmente en filones hidrotermales asociada a otros sulfuros, a carbonatos y a sulfatos. En estos filones normalmente la falena tiene altos contenidos en plata y se puede utilizar como mena, pero tambin hay otros filones que estn rellenando huecos en rocas de depsitos de remplazamiento en calizas, son de baja temperatura y localizadas a poca profundidad, esa falena tiene poca plata. Tambin hay galena en depsitos de metamorfismo de contacto e incluso diseminada en rocas sedimentarias.

4- Asociacin Ag-Au-Hg

- Acantita.

{Ag2S monoclnica cbica H=2-2,5 G=7,3}. Se llama as por la forma de los cristales en espinas. Es monoclnica por debajo de 173C y cbica por encima. Solo se muestra en formas cbicas, la mayora de las veces macladas, en los cristales de alta temperatura pero la forma mas corriente del sulfuro de plata son masas o formas asbestiformes como las de la plata nativa. Es de color negro con brillo metlico, muy blanda. La acantita es el mineral primario ms importante de plata que se encuentra en filones hidrotermales con plata nativa, sulfosales de plata, galena y esfalerita. Tambin se encuentra en incrusiones microscpicas dentro de la galena. Y tambin puede tener un origen secundario apareciendo en la zona de cementacin (oxidacin) de sulfuros de cobre y plata.

- Cinabrio.

{HgS hexagonal H=2-2,5 G=8,1}. Existe una forma cbica por encima de los 344C que se llama metacinabrio. La estructura es diferente a la de cualquier otro sulfuro, est basada en mltiples cadenas Hg-S-Hg en forma de espiral que se extienden en la direccin del eje c. La forma cbica se diferencia porque tiene deficiencias de mercurio en la composicin. Los cristales de cinabrio son normalmente romboedros, a menudo maclados, pero lo ms frecuente es masivo, granular, tambin como costras o diseminaciones en la roca. Este mineral es de color rojo, transparente o translucido y con brillo adamantino. Sin embargo el metacinabrio aparece en forma de tetraedros con las caras redondeadas o masivo, es negro con brillo metlico. El cinabrio es la mena ms importante de mercurio que aparece o bien como impregnaciones o en filones hidrotermales de baja temperatura asociado con actividades volcnicas recientes, aparece con sulfuros de la asociacin Fe-Co-Ni.

b) sulfuros semimetlicos

- Estibina.

{SB2S3 ortorrmbica H=2 G=4,63}. Tiene una estructura en cadenas, con tomos de azufre y antimonio fuertemente enlazadas paralelas al eje c, por lo que tiene exfoliacin prismtica perfecta. En la composicin entran arsnico y algunos elementos ms raros. Es de color gris plomo y brillo metlico. Los cristales son primas alargados terminados en punta, la mayora de las veces curvados o doblados, tambin aparece masiva o granular. Aparece en filones hidrotermales de baja temperatura y en depsitos de remplazamiento de antimonio, tambin como producto de metasomatismo de contacto de calizas.

- Rejalgar.

{AsS monoclnico H=1,5-2 G=3,56}. La estructura est formada por anillos de 8 tomos, 4 de azufre y 4 de antimonio, similares a los 8 del azufre nativo. Es rojo anaranjado, transparente o translucido, con brillo resinoso. Cuando aparece en cristales son prismticos cortos, pero lo mas frecuente son masas granulares o terrosas. Cuando se expone a la luz se transforma en un polvo amarillento que es oropimente. El rejalgar aparece como producto de sublimacin volcnico junto con el oropimente.

- Oropimente.

{As2S3 monoclnico H=1,5-2 G=3,52}. Tiene una estructura con anillos de 6 miembros que estn dispuestos en capas y por lo tanto tiene exfoliacin prismtica paralela a estas capas. Su color es amarillo limn, translucido, con brillo resinoso. Tiene el mismo hbito que el rejalgar. Es producto de sublimacin volcnico, apareciendo con rejalgar.

c) sulfosales

El trmino sulfosal se utiliza para designar un mineral de azufre no oxidado que estructuralmente es distinto que un sulfuro. Salvo raras excepciones las sulfosales son compuestos que contienen cobre, arsnico o plomo, las ms importantes son las de cobre y arsnico.

1- Que contienen Cu

- Enargita.

{AsCu3S4 ortorrmbica H=3 G=4,45}. Es una sulfosal de cobre poco importante que aparece en forma de cristales alargados, o masiva, de color negro y brillo metlico. Se encuentra siempre en filones o en depsitos de remplazamiento formados a temperaturas moderadas y asociada a pirita, esfalerita, bornita.

- Grupo de la tetraedrita.

{Cu12Sb4S13 cbica H=3,5-4 G=4,9}. Lo forman la tetraedrita y la tenantita, son isoestructurales, cbicos y forman solucin slida completa. Sus propiedades fsicas son similares, se suelen presentar como cristales tetradricos. El color es gris plata (cobres grises), y brillo metlico. Son las sulfosales de cobre ms comunes y suelen asociarse a sulfuros primarios tambin de cobre. Son tpicos hidrotermales que aparecen como mineralizaciones de cobre, plomo y plata, en ocasiones en depsitos metasomticos.

2- Que contienen Ag

- Grupo de la pirargirita.

La pirargirita y la proustita son isoestructurales, hexagonales, y formas solucin slida parcial. Se conocen como platas rojas porque aparecen en cristales prismticos hexagonales de color rojo rub. Tienen brillo resinoso. Son caractersticas de filones hidrotermales de media a baja temperatura y aparecen asociados con sulfuros y sulfosales de cobre, plomo y plata.

TEMA 3: XIDOS E HIDRXIDOS

3.1- Caractersticas generales.

Los minerales de esta clase son compuestos de metales, mas raramente semimetales y no metales, con O y OH (a veces H2O). El oxgeno juega un papel importante en la corteza, especialmente en la parte superficial, es el elemento ms abundante en la litosfera y por sus caractersticas se refleja un gradual enriquecimiento desde las partes mas profundas hacia las superficiales. Adems, cuando se produce la cristalizacin del magma primero se forman minerales bajos en O (nesosilicatos) y posteriormente mas ricos, as la formacin de la magnetita est relacionada con la baja cantidad de oxgeno que existe en las primeras fases de cristalizacin. El H2O es tambin un agente que interviene en la formacin de los xidos porque los cambios de pH de las aguas son de gran importancia en la descomposicin de un gran nmero de compuestos naturales dando lugar a la formacin de xidos e hidrxidos. Adems del pH, otro factor importante en la formacin de estos minerales es el potencial Eh, en general cuando aumenta la temperatura los valores de pH y Eh decrecen, lo que facilita la oxidacin del sistema. En la composicin, el elemento mas abundante es el hierro que forma compuestos muy simples de uno o dos metales con O, OH y H2O. Los esquemas estructurales estn determinados por la forma de ordenamiento de los aniones O2- y OH- y por las posiciones de los cationes que neutralizan las cargas de los radicales aninicos. Los radios inicos de estos dos aniones son similares y estn ordenados en un empaquetamiento cbico compacto o hexagonal compacto, los cationes ocupan posiciones tetradricas y octadricas.

3.2- Propiedades fsicas.

Los xidos e hidrxidos cristalizan en clases de alta simetra, son resistentes, la mayora insolubles en cidos. El peso especfico de cada compuesto es proporcional al peso especfico del catin, pero tambin depende del tipo de estructura. Con la dureza ocurre lo mismo.

3.3- Origen y yacimientos.

Hay un considerable nmero de especies exgenas, es decir, proceden de la descomposicin de minerales resistentes. As casi todos los xidos de metales con carcter calcfilo son derivados de sulfuros primarios descompuestos, aunque tambin hay cantidades considerables de xidos de Fe, Al, Mn y V que se forman como resultado de la alteracin de otros minerales primarios que contienen estos elementos. Bajo condiciones endgenas se forman tambin gran cantidad de xidos, as magnetita, ilmenita, cromita, espinela y corindn aparecen como accesorios en rocas gneas. En pegmatitas hay xidos de Nb y Ta. En filones hidrotermales hay brucita y hematites, adems hay xidos en rocas formadas por procesos metasomticos.

3.4- Clasificacin y principales grupos.

Se distinguen dos clases: xidos e hidrxidos. Dentro de los xidos los hay simples, metal y oxgeno con distintos grupos dependiendo de su relacin, y mltiples, dos posiciones en la estructura con tomos no equivalentes.

a) xidos

1- Simples

- Tipos X2O y XO.

Cuprita: {Cu2O cbica H=3,5-4 G=6,1}. Suele llevar hierro como impureza. Tiene una estructura cbica en la que los tomos de oxgeno estn en los vrtices y el centro de un grupo tetradrico, los tomos de cobre en la mitad de la distancia entre los dos oxgenos. Suele aparecer como cristales cbicos, octaedros o rombododecaedros, casi siempre combinados, hay una variedad de cristales alargados (cuprita capilar). Es roja con distintas tonalidades. Es una mena superficial de cobre que aparece en la zona de oxidacin de los filones de Cu, normalmente mezclada con minerales primarios y otros minerales secundarios como azurita, malaquita y cobre nativo.

Cincita: {ZnO hexagonal H=4-5 G=5,56}. Suele llevar Mn2+, que da color al mineral. Tiene una estructura hexagonal compacta de tomos de Zn y los O dentro de un grupo tetradrico de cuatro tomos de Zn. Es rara en cristales, lo mas frecuente son formas masivas o granulares, de color rojo y brillo casi adamantino. Aparece casi exclusivamente en rocas metamrficas (mrmoles) con mineralizaciones de Zn, Fe y Mn. Suele aparecer mezclada con silicatos y una variedad de espinela.

- Grupo de la hematites (X2O3).

Corindn: {Al2O3 hexagonal H=9 G=4,05}. En la composicin qumica suele haber sustituciones de Al por Cr y de Fe por Ti. Su estructura consiste en tomos de oxgeno en un empaquetamiento hexagonal compacto y tomos de aluminio en coordinacin octadrica, pero no todos los octaedros tienen aluminio (2/3 ocupadas y 1/3 vacantes). Los cristales son tabulares o primatitos terminados en bipirmides, suelen tener forma de barril con estras horizontales en las caras prismticas, y a aparece menudo masivo o granular. Debido a las sustituciones que presenta, sus colores son diversos, normalmente con tonos castaos, pero el que lleva Cr (rub) o Fe y Ti (zafiro) son rojos y azules respectivamente, con brillo adamantino y vtreo. Cuando se altera se transforma en moscovita. El corindn es un mineral accesorio, comn en rocas metamrficas como calizas cristalinas y esquistos micceos. Tambin puede ser un constituyente principal de gneas bsicas como deficientes en SiO2 (las Sienitas o Sienitas nefelticas). Tambin frecuentemente en cristales rodados en suelos detrticos y en arenas asociado siempre con Magnetita, Espinela, Olivino y Micas. Hematites: {Fe2O3 hexagonal H=6,5 G=5,3}. Tambin se llama oligisto. Es pura a temperatura ordinario aunque suele contener Ti y Mn en pequeas cantidades, as por encima de 950C existe solucin slida con la ilmenita. Tiene la misma estructura que el corindn. Hay cristales tabulares gruesos o delgados, las tabletas terminan en formas rombodricas, se agrupan en rosetas llamndose rosa del desierto, tambin hay masa botroidales con estructura radiada, hay una variedad metlica laminada que se llama hematites especular o especuladita. Muchas veces reemplaza a la magnetita por los planos de exfoliacin y recibe el nombre de martita. Este mineral es muy abundante, se encuentra en rocas de todas las edades, as puede ser un producto de alteracin hidrotermal de minerales de Fe en todas las rocas, es poco frecuente como primario en gneas (sienita, riolita, granito), puede aparecer como principal en metamrficas de Fe (con magnetita, cuarzo, carbonatos y silicatos de Fe). Tambin existe en sedimentarias, a las que colorea de rojo.

Ilmenita: {FeTiO3 hexagonal H=5-5,5 G=4,72}. Suele llevar algo de _Mg por Fe y Mn por Ti. A alta temperatura forma solucin slida con hematites. Tiene la misma estructura que el corindn, donde Fe y Ti se alternan. Los cristales son tabulares con truncaduras rombodricas, frecuentemente son placas delgadas, a menudo con maclas simples o polisintticas, tambin aparece masiva o granular. Es negra, con brillo metlico y opaca. La ilmenita es comn como accesorio en rocas gneas (en gabros como producto de diferenciacin magmtica asociada a magnetita), pegmatitas, en rocas metamrficas y en arenas negras.

- Grupo del rutilo (XO2).

Rutilo: {TiO2 tetragonal H=6-6,5 G=4,25}. Aparecen considerables cantidades de Fe2+ y Fe3+ junto con Nb5+ y Ta5+. Los tomos de titanio ocupan posiciones octadricas, son octaedros orientados formando cadenas paralelas a c. tienen otros dos polimorfos llamados anatasa y broquita, con pequeas diferencias estructurales. Aparece en prismas cortos, con terminaciones en bipirmides, estras verticales en las caras, son frecuentes tambin los cristales aciculares y maclas de codo. De color castao rojizo, translucido o transparente, con brillo muy fuerte casi adamantino. El rutilo se encuentra en granitos y pegmatitas granticas. En rocas metamrficas como accesorio en calizas, dolomas y esquistos micceos, tambin es frecuente en filones de cuarzo que atraviesan estas rocas. Al ser resistente, tambin aparece en arenas.

Pirosulita: {MnO2 tetragonal H=1-2; 6-6,5 (cristales) G=4,73}. Isoestructural con el rutilo. Contiene algo de H2O. No es frecuente en cristales, se da en masas criptocristalinas arrionadas, columnares o fibrosas, formadas por cristales muy confusos. De color negro y con brillo metlico. El Mn est presente en pequeas cantidades en la mayor parte de las rocas y as, cuando se disuelve deposita como xidos e hidrxidos, as es tpico sedimentario (se mezcla con arcillas). Tambin aparece en filones de cuarzo y como mineral supergnico.

Casiterita: {SnO2 tetragonal H=6-7 G=6,9}. Puede llevar algo de Fe junto con Nb y Ta. Es isoestructural con el rutilo. Aparece como prismas terminados en bipirmides, con maclas en codo, tambin masiva o granular y masas fibrosas. Es castao-negro, con brillo casi adamantino. Se trata de un mineral muy duro y de alta densidad, pero frgil. La casiterita es constituyente primario de granitos y pegmatitas aunque es ms corriente encontrarla en los filones hidrotermales que atraviesan estas rocas. Aparece tambin como sedimentaria en placeres.

Uraninita: {UO2 cbica H=5-6 G=8,72}. Parte del uranio est oxidado y suelen entrar otros elementos de tierras raras. Se llama uraninita al xido de uranio que aparece en cubos y octaedros, pero es mas frecuente la pechblenda que aparece masiva con formas botroidales. Es negra, con brillo graso y aspecto de alquitrn. Es radiactivo. La uraninita aparece en granitos, pegmatitas y filones que los atraviesan. Hay filones de alta temperatura donde se asocia a casiterita, calcopirita, arsenopirita y pirita. En filones de temperatura media en los que se asocia a plata nativa y sulfosales de Ni, Co y As.

2- Mltiples

- Grupo de la espinela (XY2O4).

Estos minerales constituyen soluciones slidas muy extensas de tal forma que su composicin qumica es muy compleja y se acostumbra a representar en los prismas de las espinelas. Su estructura se basa en una distribucin de oxgenos en un empaquetamiento cbico compacto proyectado a lo largo de los planos (111). Los dos cationes que entran en la composicin qumica ocupan posiciones intersticiales y estn en coordinacin tetradrica u octadrica. Hay dos tipos de estructuras, la normal y la inversa. En la normal los 8 cationes divalentes ocupan posiciones tetradricas y los 16 trivalentes las octadricas. En la inversa los divalentes ocupan tetraedros y de los 16 trivalentes 8 ocupan tetraedros y otros 8 octaedros.

Espinela: {MgAl2O4 cbica H=8 G=3,64}. Se sustituye el Mg por Fe2+ o Zn y Al por Fe3+. Tiene estructura normal. Aparece en cristales octadricos con truncaduras en cubo y romboedro. Suele tener maclas de compenetracin de dos octaedros (macla de la espinela), tambin aparece en masa o en granos irregulares. La espinela pura, espinela rub, es roja, la que tiene Fe2+, pleonasto, es verde oscura casi negar, la que tiene Cr es verde amarillenta. Suelen ser translucidas y con brillo vtreo. Es un mineral corriente de alta temperatura que aparece incluido en calizas de metamorfismo de contacto, tambin aparece como accesoria en gneas bsicas y en cantos rodados como producto sedimentario.

Gahnita: {ZnAl2O4 cbica H=8 G=4,3}. Es la Espinela de Zn. Suele contener Fe2+ y Mn sustituyendo al Zn y Fe3+ por el Al. Los cristales son iguales a la Espinela. Color verde oscuro y brillo vtreo. Es un mineral menos frecuente. Aparece en pegmatitas granticas y tambin como mineral metamrfico en rocas de metamorfismo de contacto.

Magnetita: {Fe2+Fe3+O4 cbica H=5,5-6 G=5,15}. Las sustituciones son de Fe2+ por Mg o Mn y de Fe3+ por Al, Cr o Ti. Tiene estructura inversa. Posee idntico hbito que la espinela, normalmente es masiva o granular. De color negro, con brillo vtreo, opaca y fuertemente magntica. Es una mena corriente de hierro. Este mineral se encuentra diseminado como accesorio en rocas gneas, procede de segregacin magmtica directa, suele estar en grandes masas ricas en titanio. Tambin aparece en rocas metamrficas como capas o lentejones, y en las arenas de playa con corindn granular.

Cromita: {FeCr2O4 cbica H=5,5 G=4,79}. Lleva algo de Mg por Fe y Al o Fe3+ por Cr. Tiene una estructura normal. Forma solucin slida completa con la magnesiocromita. El hbito es el mismo que la espinela, los cristales son poco frecuentes y pequeos, normalmente es granular o compacta. Tiene color negro y brillo metlico. Aparece en rocas gneas ultrabsicas, es de los primeros minerales formados al cristalizar el magma, por eso aparece con olivinos, serpentinas y corindn. Tambin se encuentra en placeres sedimentarios y en algunos meteoritos.

Crisoberilo: {BeAl2O4 ortorrmbico H=8,5 G=3,67}. Por la formula parece una espinela pero debido al pequeo tamao del ion Be tiene una estructura con simetra menor. Consta de tomos de oxgeno en un empaquetamiento hexagonal compacto con Be en coordinacin 4 y Al en coordinacin 6. Su estructura es mas parecida al olivino, por eso es rmbico y tienen el mismo hbito. Este mineral aparece en cristales tabulares, son frecuentes las maclas con apariencia pseudohexagonal. Tiene fracturas prismticas, es de color verde amarillento y brillo vtreo. Hay dos variedades que se utilizan como gemas, se llaman alejandrita (con Cr3+, verde esmeralda a la luz natural y roja con luz artificial) y ojo de gato o cimofana (amarillo verdosa, se talla como ovalo y muestra una luz brillante sobre la superficie que parece ser debida a que el mineral tiene cavidades muy estrechas, a veces rellenas con incrusiones). El crisoberilo es poco frecuente, suele aparecer en granitos o pegmatitas granticas con cuarzo, feldespato, moscovita, biotita, turmalina y berilo. Tambin existe en depsitos de skarn, en esquistos micceos y en placeres sedimentarios.

Columbita-tantalita: {(Fe,Mn)Nb2O6 (Fe,Mn)Ta2O6 ortorrmbicas H=6 G=6,3}. Son xidos de niobio y tntalo con algo de Fe y Mn. Existe solucin slida completa desde la columbita hasta la tantalita. En las dos, la estructura son cadenas de octaedros tanto de unos y otros que comparten las aristas y las cadenas se unen entre si por los vrtices. Los cristales son prismticos, cortos, de cuatro caras o tabulares delgados, de color negro y brillo casi metlico. Aparecen en granitos y pegmatitas asociadas a los minerales tpicos.

b) hidrxidos

- Brucita.

{Mg(OH)2 hexagonal H=2,5-3 G=2,39}. Suele llevar Fe2+ y Mn por Mg. La estructura consta de Mg coordinado octaedricamente con OH, los octaedros comparte las aristas formando una capa (capa trioctadrica de los filosilicatos). Es hexagonal y los cristales tabulares con truncaduras rombodricas pero la forma mas frecuente es fibrosa, hojosa y masiva. Es de color blanco, gris o verde claro, transparente o translucida, con exfoliacin basal perfecta y brillo vtreo. Este mineral se encuentra en mrmoles asociada a serpentina, dolomita y magnesita, muchas veces es un producto de alteracin de la periclasa (MgO). Tambin aparece en esquistos clorticos o rocas ricas en serpentina.

- Manganita:

{MnO(OH) monoclnica H=4 G=4,3}. Tiene una estructura de empaquetamiento hexagonal compacto de O2- y OH- con Mn en coordinacin octadrica. Aparece en prismas alargados con estras verticales en las caras y a menudo agrupaciones radiales o columnares. Es gris-negro con brillo metlico. Se altera fcilmente convirtindose en pirolusita. Aparece en filones hidrotermales de baja temperatura asociada a barita, siderita y calcita. Tambin en depsitos formados por aguas metericas con otros xidos e hidrxidos de Mn.

- Grupo de la goethita.

Disporo: { AlO(OH) ortorrmbico H=6,5-7 G=3,4}. Su estructura consiste en cadenas de octaedros de Al en los que los iones son tres O y tres OH. Los cristales son laminares delgados, masas hojosas y estalactitas. Es blanquecino, transparente o translucido, con brillo vtreo. Aparece en depsitos metamrficos y sedimentarios de bauxita (trmino que designa mezcla de los hidrxidos de aluminio como gibsita, disporo y boehmita).

Goethita: { FeO(OH) ortorrmbica H=5-5,5 G=3,8}. Suele llevar algo de manganeso por hierro y corrientemente las masas compactas contienen H2O absorbida. Es isoestructural con el disporo. Rara en cristales, lo mas frecuente son masas con formas arrionadas, fibrosas o botroidales, tambin estalactitas. Tiene color pardo-negro y brillo casi adamantino o mate las variedades terrosas. Es muy frecuente, se forma en condiciones oxidantes como producto de meteorizacin e minerales de hierro, denominado grossan o cobertera de Fe. Tambin aparece como sedimentario, como precipitado en aguas marinas, pantanos y lagos.

TEMA 4: HALUROS4.1- Caractersticas generales de los haluros.

La clase de los haluros comprende minerales que son sales de los cidos HF, HCl, HBr y HI. De todos los haluros los ms importantes son los cloruros de metales alcalinos, alcalinotrreos y de otros metales como aluminio, magnesio, plomo, cobre, etc. Despus les siguen en abundancia los cloruros sobretodo de calcio aunque entran tambin como cationes sodio, hierro, manganeso De los cuatro elementos halgenos el ms abundante en la corteza terrestre es el cloro, seguido del flor, mientras que el bromo y el yodo son bastante escasos. El flor es el halgeno mas abundante en las rocas gneas porque su radio inico es igual al del O y el del OH, y por lo tanto sustituye a estos otros dos iones en muchos silicatos como las turmalinas o las micas. El flor se concentra en grandes cantidades durante los procesos de diferenciacin magmtica y especialmente en los minerales de las pegmatitas y de los filones hidrotermales, en estos el mineral mas abundante es la fluorita junto con topacio, ambigolita y otra serie de compuestos silicofluorados o borofluorados. El cloro tiene un radio inico mayor que el del flor y por eso no sustituye al O o al OH en los minerales pero si aparece como anin adicional en algunos silicatos como por ejemplo escapolitas o zeolitas pero a causa de la gran solubilidad de los compuestos del Cl en las rocas gneas no suelen aparecer cloruros simples sino cloruros dobles de metales como Fe, Mn, Al. Tambin aparece el cloro en minerales de las rocas gneas como cloruros simples de Na o de K en forma de incrusiones fluidas dentro del cuarzo. En los medios exgenos el flor es un elemento relativamente inmvil porque aparece combinado con calcio en forma de fluorita. Sin embargo el cloro es un elemento mvil a causa de la solubilidad de los cloruros alcalinos, que son los cloruros mas abundantes en condiciones exgenas, pero con la presencia de metales pesados como Pb, Cu, Ag y Mg se fija cierta cantidad de cloro en las regiones continentales, como cloruros menos solubles, pero la mayor parte del cloro es transportado a las cuencas marinas. El bromo y el yodo son elementos muy diseminados en comparacin con el Cl y el F. En condiciones magmticas no se concentran en cantidades considerables, su concentracin mas probable es durante los procesos hidrotermales en los cuales los metales pesados Cu, Pb, Ag y Mg pueden originar su precipitacin. En la atmsfera el yodo existe en forma de vapor de yodo y por la lluvia se concentra en los suelos y de los suelos es lixiviado y arrastrado a las cuencas marinas.

4.2- Cristaloqumica de los haluros.

Los haluros son compuestos inicos tpicos, pero los hay de dos tipos: unos son isodsmicos (AX, AX2) y otros anisodsmicos. Iso significa lo mismo o igual, lo que se traduce en la misma fuerza de enlace, luego los compuestos anisodsmicos sern los que no tienen la misma fuerza de enlace, por ejemplo (BF4)- tetragonal, (SiFe)2- y (AlF6)3- octadricos. Los cationes que neutralizan son alcalinos (Na, K), alcalinotrreos (Ca, Mg) y otros metales (Pb, Al, Cu). La mayora de los haluros son monocatinicos, y los que son bicatinicos siempre combinan un catin grande y uno pequeo. Por lo general, estos compuestos son de alta simetra y cristalizan en dos tipos de estructuras que se llaman AX, o tipo halita, y AX2, o tipo fluorita. Sin embargo los que tienen OH o molculas de H2O son de menor simetra.

4.3- Propiedades fsicas de los haluros.

Los fluoruros son ms densos que los cloruros, ms que los bromuros y ms que los yoduros, mientras que los ndices de refraccin ms altos corresponden a los yoduros. La dureza mayor tambin corresponde a los fluoruros, concretamente a la sellaita (MgF2) que tiene valor 5, y los ms blandos y adems menos densos son los cloruros de metales alcalinos y alcalinotrreos. Tambin las propiedades fsicas estn relacionadas con la estructura y as por ejemplo en dos compuestos con la misma estructura:

WilliaumitaNaFdureza: 3densidad: 2,76

HalitaNaCldureza: 2,5densidad: 2,16

Los haluros de metales alcalinos y alcalinotrreos son de colores claros o incoloros, mientras que tienen colores verdes, amarillos, rojos, azulados los que tienen Fe2+, Fe3+, Mg y Cu.

4.4- Clasificacin y grupos principales de los haluros.

La clasificacin de los haluros se hace teniendo en cuenta las diferencias existentes entre las propiedades y gnesis, diferenciando dos subclases: a) fluoruros y b) cloruros, bromuros, yoduros. Dentro de cada una de estas subclases se diferencian los correspondientes grupos de minerales en relacin con sus asociaciones, sobre todo a la subclase b.

a) Fluoruros

- Grupo de la fluorita

En el grupo de la fluorita se incluyen los fluoruros de Na, K, Ca y Mg, de todos ellos el ms importante es la fluorita (CaF2).

Fluorita: {CaF2 cbica H=4 G=3,18}. Es el fluoruro de calcio con estructura tipo AX2 que es mas frecuento en xidos que en haluros. La estructura es una red cbica en la que los tomos de calcio ocupan las posiciones de una red cbica centrada en las caras, es decir, vrtices y centros de caras, mientras que los tomos de flor ocupan los centros de cada uno de los cubitos cuya arista es la mitad de la correspondiente a la celdilla unidad. As pues, cada tomo de Ca est rodeado de 8 iones F y cada tomo de F se coordina con 4 tomos de Ca, que estn situados en los vrtices de un tetraedro. La composicin qumica de la fluorita incluye cantidades variables de elementos de tierras raras que sustituyen al calcio. La fluorita se presenta en forma de cristales, las mas frecuentes cubos y octaedros, raras veces rombododecaedros u otras formas del sistema cbico, tambin se presenta en masas compactas de grano grueso o fino. Tiene exfoliacin octadrica perfecta y tambin maclas de compenetracin de dos cubos segn (111). Cuando es pura es incolora, transparente y con brillo vtreo, pero los colores mas frecuentes son verde, violeta y amarillo, a veces la coloracin no es uniforme sino en bandas. Las fluoritas de color violeta son ricas en estroncio, las de color verde o amarillo ricas en samario. La fluorita es mineral tpico fluorescente y fosforescente, la luminiscencia puede ser amarillenta, debido probablemente a la presencia de itrio, o violeta, debido a la presencia de circonio. Se trata de un mineral blando y de alta densidad. La fluorita es un mineral bastante extendido, que se forma en condiciones muy diferentes, en primer lugar es un producto hidrotermal cuya formacin est relacionada con la accin del HF sobre rocas ricas en slice formndose H2SiF6, el cual reacciona con los carbonatos de las rocas encajantes y se forma la fluorita. Tambin aparece como producto magmtico en algunos granitos aplticos y tambin en algunas pegmatitas con topacio y casiterita.

- Grupo de la avogadrita-hieratita.

En este grupo se incluyen borofluoruros y silicofluoruros con K como catin principal. Estos minerales son raros, son siempre productos volcnicos.

Avogadrita: {(Ca,Cs)BF4}

Hieratita: {(K2SiF6)}

- Grupo de la criolita.

Este grupo es muy numeroso, todos son compuestos aluminofluorados fundamentalmente de Na, el ms importante es la criolita.

Criolita: {Na3AlF6 monoclnico H=2,5 G=2,97}. Tiene una estructura con grupos octadricos AlF6 aislados unidos ente si por Na en coordinacin octadrica. Cristaliza en el sistema monoclnico, pero hacia unos 560C pasa a una modificacin cbica sin trastorno importante de la estructura, por eso las formas mas frecuentes son masivas o granulares, pero a veces aparecen cristales pseudorrmbicos con exfoliacin cbica. La criolita es incolora y transparente, debe su nombre a la raz griega que significa piedra de hielo aunque puede tener impurezas tomando tonos rojizos. Este mineral es caracterstico de las pegmatitas criolititas que estn asociadas a grandes masa de granito y aparece junto con sulfuros (galena, esfalerita, calcopirita) y tambin con cuarzo, microclina, fluorita

b) Cloruros, bromuro y yoduros.

1- Asociacin Al-Mg-F.

- Cloromagnesita-lawrencita.

Son minerales en forma de costras o en masas o agregados terrosos con colores rosa, rojo y verde los ms frecuentes. Son productos volcnicos.

Cloromagnesita: {MgCl2 trigonal}

Lawrencita: {(Fe,Ni)Cl2 trigonal}

- Kempita.

{Mn2(OH)3Cl rmbica}. Es un cloruro de manganeso. Se trata de un mineral raro que aparece solo como producto erosivo en yacimientos de manganeso.

2- Asociacin Na-K-Ca

Esta asociacin comprende unos 20 minerales que tienen Na, K y Ca como cationes principales aunque en menor cantidad pueden aparecer cationes de la asociacin Al-Mg-F. Los minerales de esta asociacin deben su importancia a la extensa distribucin de la halita, la silvina y la carnalita, as como a la gran importancia industrial de las tres. Adems el tamao inico del K es prximo a los de rubidio y cesio, es decir que muchas sales de K son importantes fuentes de estos metales valiosos.

- Grupo de la halita.

Se incluyen la halita y la silvina, cloruro de sodio y cloruro de potasio respectivamente, los dos cbicos e isoestructurales.

Halita: {NaCl cbica H=2-2,25 G=2,17}. El nombre de halita hace alusin a la raz griega que significa sal, se la llama tambin sal gema o sal comn. La estructura de la halita es la llamada AX, con nmero de coordinacin 6 tanto para la A, que es el catin, como para la X, que es el anin. En esta estructura el Cl ocupa las posiciones de una red cbica centrada en las caras, es decir, vrtices y centros de cara, y el Na ocupa los centros de las aristas y el centro del cubo. La halita aparece generalmente en cubos, a veces con caras excavadas en forma de escaleras, y tambin aparece en masas compactas o sueltas de grano grueso. Cuando es pura es incolora y transparente pero normalmente est mezclada con arcilla, silvina o con xidos de Fe, que le origina tonalidades azules, rojas o amarillas. Tiene brillo vtreo y sabor salado, se distingue de la silvina por ser menos amarga. Presenta exfoliacin cbica perfecta. Es un mineral muy blando y de baja densidad, a veces fluorescente por las sustituciones del Na. La halita es tpico sedimentario formado durante la evaporacin de aguas marinas, pero a causa de su gran solubilidad su formacin requiere altas concentraciones de Na y de Cl, concentraciones que solo se alcanzan en cuencas marinas pequeas y cerradas. El orden de deposicin de las sales en las cuencas es: primero los carbonatos, luego los sulfatos y despus los haluros. La halita en estas condiciones aparece asociada a silvina, carnalita y a otros cloruros y sulfatos de metales alcalinos y alcalinotrreos. Es producto de sublimacin en aguas volcnicas, donde aparece con pequeas cantidades de silvina.

Silvina: {KCl cbica H=2 G=1,99}. Es el cloruro de potasio, tiene la misma estructura que la halita. Puede contener pequeas cantidades de Br sustituyendo al Cl, pero nada de Na porque a bajas temperaturas no se puede remplazar con el K, si aparecen mezclados pero no hay sustituciones slidas. Los cristales son cubos, o cubos y octaedros, o agregados masivos granulares de color rojo, amarillento o azul. Exfoliacin cbica como la halita. Aparece asociada a la halita pero la silvina es ms soluble por lo que precipita mas tarde, por eso es menos frecuente.

- Grupo de la carnalita.

Aqu se incluyen cloruros bimetalitos hidratados, el ms importante la carnalita que es cloruro de K y de Mg.

Carnalita: {KMgCl36H2O rmbica H=2,5 G=1,6}. En su composicin qumica puede llevar Fe2+ sustituyendo al Mg, que cuando se oxida se observan cristales de hematites, y adems parte del Cl sustituido por Br. Cristaliza en el sistema rmbico, los cristales son raros, cuando los hay tienen hbito pseudohexagonal, y lo mas frecuente son agregados masivos o granulares que aparecen diseminados en las grietas de sal comn y anhidrita. Cuando es pura es incolora y sin exfoliacin, pero puede tener tonos rojizos o amarillentos. La carnalita se encuentra en yacimientos de silvina. Se forma por evaporacin de aguas marinas a temperaturas ordinarias, pero los yacimientos de silvina contienen mayor cantidad de silvina que de carnalita porque la disolucin de carnalita da silvina.

- Grupo de la eritrosiderita.

Aqu se incluyen cloratos bimetalitos en los que el K es invariablemente el catin principal. El mineral mas frecuente es la eritrosiderita, que es de K-Fe y que aparece como producto volcnico pero tambin en yacimientos salinos, su color es rojo vivo.

3- Asociacin Cu-Pb-Hg.

- Grupo de la nantocoita.

{CuCl}. Son cloruros, bromuros y yoduros anhdridos de Cu y Ag, todos cbicos. De color amarillo o pardo amarillentos que se caracterizan por ser minerales muy blandos (entre 1,5 y 2,5) pero de alta densidad (sobre 6) y que corresponden a productos de erosin de sulfuros y sulfosales de Cu y Ag en reas desrticas.

- Grupo de la atacamita.

{Cu2(OH)3Cl rmbica H=3-3,5 G=3,75-3,77}En este grupo se incluyen cloruros bsicos de cobre, anhidros e hidratados, que se caracterizan porque aparecen todos como producto de erosin de minerales primarios de Cu en regiones desrticas como Atacama (Chile). El mas importante es la atacamita que es un mineral rmbico con una estructura en la que los tomos de Cu estn rodeados, o bien de cinco iones OH y un Cl, o bien de cuatro iones OH y dos Cl, coordinacin octadrica. Normalmente tienen hbito prismtico delgado con estras verticales en las caras, tambin tabular y generalmente agregados fibrosos o granulares. De color verde y translcido. Es un mineral que aparece en la zona de oxidacin de depsitos de cobre en la provincia de Atacama.

- Grupo de la boleita.

{5Cl2Pb4Cu(OH)2ClAgH2O}. Est formado por un gran nmero de minerales tetragonales, pseudorrmbicos por maclas, todos son cloruros de Pb, Cu y algo de Ag. Muchos de estos minerales no tienen frmula conocida, el ms importante es la boleita que da nombre al grupo y todos son productos de alteracin de sulfuros y sulfosales de Pb y Cu.

- Grupo de la cotunnita.

{PbCl2}Son cloruros de Pb. La cotunnita es rmbica, son cristales pequeos de color blanco y tambin es producto de erosin o alteracin de sulfuros y sulfosales de Pb y Cu.

-Grupo del calomelano.

{HgCl tetragonal}. Est formado por cloruros de mercurio que a veces llevan anin sulfato como adicional. Los cristales pueden ser prismticos o tabulares, pero los ms frecuentes son costras de color amarillento-gris, con brillo adamantino y estn siempre asociados a Mg nativo y a cinabrio (sulfuro de mercurio).

TEMA 5: CARBONATOS, BORATOS, NITRATOS, IODATOS

5.1 Carbonatos

5.1.1- Caractersticas generales de los carbonatos.

Aqu se incluyen los compuestos inorgnicos de carbono que se conocen en la naturaleza y que corresponden a sales del cido carbnico con dos tipos de elementos: o bien elementos litfilos, tiene afinidad por el O como Ca, Mg, Ba, Na, TR, o bien elementos calcfilos, tienen afinidad por el S que son los metales pesados como Zn, Cr. Todos los carbonatos se caracterizan por el radical aninico (CO3)2-, en el que el carbono tiene coordinacin 3 respecto a los tomos de oxgeno que le rodean. Los carbonatos son compuestos anisodsmicos porque el enlace C-O es ms fuerte que el del grupo aninico con el catin que lo neutraliza. En estos elementos los grupos CO3 aparecen aislados y unidos ente si por cationes o por aniones adicionales, pero siempre los grupos triangulares estn distribuidos en planos paralelos, unas veces con la misma orientacin y otras veces con distinta, lo que le da la anisotropa que presentan. En su composicin pueden entrar uno y dos cationes, pueden tener o no aniones adicionales o a veces molculas de H2O. As la frmula general de los carbonatos es: Am(CO3)pZqxH2O para los monocatinicos y AmBn(CO3)pZqxH2O para los bicatinicos, donde A y B son cationes y Z los aniones (OH-, F-).

5.1.2- Propiedades fsicas de los carbonatos.

Todos los carbonatos son solubles en HCl y la mayora de carbonatos de metales alcalinos son solubles en H2O. Hay algunos carbonatos como la calcita y la dolomita que forman rocas monominerales. La densidad de los carbonatos varia en un rango muy amplio, siempre en funcin de la composicin qumica, as los valores mas bajos corresponden a carbonatos hidratados y los mas altos a corresponden a los anhidros de metales pesados. La dureza es una propiedad mas uniforme, est entre 3 y 4, son blandos. El color depende de la presencia o ausencia de iones cromforos, as hay muchos blancos o incoloros pero la presencia de Cu da colores verdes y azules, la de Fe marrones y la de uranio amarillos. Todos los carbonatos se caracterizan por su fuerte birrefringencia, debido a la disposicin de los grupos estructurales.

5.1.3- Origen y yacimientos de los carbonatos.

Hay un nmero muy limitado de carbonatos que tienen origen endgeno, es decir, que aparezcan en rocas plutnicas o metamrficas, estos suelen ser carbonatos anhidros. La gran mayora de los carbonatos tienen origen exgeno, formados como consecuencia de procesos erosivos o como productos de precipitacin de cuencas marinas. Los que se forman por procesos erosivos son los carbonatos de cationes calcofilos (Zn, Cu, Pb) mientras que los sedimentarios son los de cationes litfilos (Na, Ca, Mg).

5.1.4- Clasificacin y grupos principales de los carbonatos.

Teniendo en cuenta la presencia siempre aislada de los grupos triangulares CO3 en la estructura de estos minerales es imposible tomar este criterio para su clasificacin, por ello se clasifican teniendo en cuenta la composicin qumica diferenciando cuatro subclases: carbonatos anhidros, carbonatos anhidros con cationes adicionales, carbonatos hidratados y carbonatos hidratados con cationes adicionales.

a) Carbonatos anhidros

Se diferencian tres grupos isoestructurales: dos trigonales y uno rmbico, que son el grupo de la calcita (trigonal constituido por carbonatos de cationes cuyo radio inico es inferior a 1), el grupo del aragonito (rmbico constituido por carbonatos de cationes de radio inico superior a 1) y el grupo de la doloma (trigonal constituido por carbonatos dobles de Ca-Mg-Fe-Mn).

- Grupo de la calcita.

Todos los carbonatos de este grupo incluyen metales divalentes con radio inico inferior a 1, que admiten 6 en coordinacin y son: calcita el de Ca, magnesita el de Mg, siderita el de Fe, rodocrosita el de Mn y smithsomita el de Zn. La miscibilidad para los carbonatos de Mg, Fe y Mn es completa, y limitada con el carbonato de Ca. La estructura de todos ellos es la misma que la calcita: son grupos triangulares CO3 dispuestos en una serie de planos paralelos y los cationes en coordinacin octadrica. Esta estructura de la calcita se puede considerar derivada de la del cloruro sdico en la que se va remplazando el Na por Ca y el Cl por los grupos triangulares CO3, deformndose el rombo presionando en el eje ternario dando el romboedro, por eso todos estos carbonatos se caracterizan porque tienen perfecta exfoliacin rombodrica, fuerte birrefringencia y signo ptico negativo.

Calcita: {CaCO3 trigonal H=3 G=2,71}. En su composicin puede haber sustituciones del Ca por Mg, Fe, Zn y Co, originando soluciones slidas parciales y tambin puede tener grandes cantidades de Mn pero solo hay solucin slida completa con la rodocrosita por debajo de 500C. Este mineral aparece prcticamente con todas las formas del sistema trigonal, solas o combinadas ente si. Hay cristales prismticos tabulares, romboedros, escalenoedros Adems de los cristales tambin aparecen masas de grano fino a grueso en forma de estalactitas, formas modulares, bandas concntricas, etc. Son muy frecuentes cristales maclados de calcita, las dos leyes de macla mas corrientes son la a (01-12) que pueden ser simples o polisintticas, y la b (0001) que siempre el plano de macla es el pinacoide y se caracteriza por tener ngulos entrantes en el contacto. La calcita es incolora y transparente cuando es pura, es el llamado espato de Islandia, pero el color mas frecuente es rosa amarillento debido a pequeas incrusiones o a sustituciones. A veces es fluorescente y fosforescente. Tiene exfoliacin rombodrica y a menudo fracturas o particiones segn (01-12). La calcita es uno de los minerales ms corrientes y difundidos que aparece en distintos ambientes en enormes y extensas masas de rocas sedimentarias en las que la calcita es el mineral ms abundante y muchas veces el nico mineral presente en las calizas. Las rocas calizas se han formado en gran parte por la deposicin en grandes espesores de material calcreo a base de caparazones o esqueletos de animales marinos depositados en el fondo de los ocanos, pero tambin una pequea de proporcin de estas rocas se ha formado directamente por precipitacin del CaCO3. Tambin aparece calcita como depsitos en las cuevas formadas por calizas al evaporarse las aguas calcreas depositan con frecuencia calcita en forma de estalactitas o estalagmitas o costras de color amarillento y translucidas. La calcita tambin es un constituyente importante de margas y de areniscas calcreas. Tambin se forma como resultado de la diferenciacin magmtica de magmas alcalinos, y por lo tanto la calcita esta presente como mineral primario en algunas rocas gneas. Es comn en filones hidrotermales con sulfuros. Por ultimo existe calcita en las calizas metamrficas, que s son visiblemente cristalinas se conocen con el nombre de mrmol.

Magnesita: {MgCO3 trigonal H=4 G=3}. Es isoestructural con la calcita, con la que sin embargo no forma solucin slida completa, la sustitucin de Mg por Ca no sobrepasa el 6% de oxido de calcio pero si puede haber sustitucin de Mg por Fe originando una solucin slida completa hasta la siderita. Cuando aparecen cristales, que son raros, son prismticos o rombodricos, pero lo mas frecuente son masas muy compactas de distinto tamao de grano, o tambin laminares o fibrosas. Cuando es pura es blanca, pero el color mas frecuente es gris, con brillo vtreo, transparente o translucida y tambin con exfoliacin rombodrica. La magnesita es ms rara y escasa que la calcita, se origina en 3 tipos de procesos: 1 por alteracin de rocas gneas o metamrficas que estn constituidas por silicatos de Mg (como olivino, piroxenos, serpentina) que son afectados por aguas carbnicas dando como resultado filones con magnesita microcristalina y slice en forma de palo; 2 pueden ser de origen metamrfico, es un metamorfismo que afecta a capas micceas (puede tener micas, cloritas, talco) originando tambin magnesitas cristalinas; 3 puede ser un origen sedimentario, o bien como precipitado primario, o por un remplazamiento de calizas por soluciones magnesianas, en este caso se encuentran tambin la dolomita como producto intermedio.

Siderita: {FeCO3 trigonal H=4 G=3,96}. Isoestructural tambin con la calcita con la que solo forma solucin slida parcial, aqu el Ca puede llegar hasta un 12% pero si existen soluciones slidas completas hasta la magnesita y hasta la rodocrosita. Los cristales son romboedros y menos frecuentes son los prismticos, siempre con las caras curvas y compuestas. Tiene exfoliacin rombodrica. Aparece en masas de distinto tamao de grano. El color va desde amarillo castao hasta tonos rojizos, ya que lleva Fe2 que puede oxidarse. Las caractersticas ms importantes de la siderita son la alta densidad y la alteracin. Este mineral aparece frecuentemente mezclado con arcillas ferruginosas, tambin se puede formar igual que la magnesita por accin de soluciones ferrosas sobre calizas. La siderita bien cristalizada es un mineral filoniano asociado generalmente a sulfuros (pirita, galena, esfalerita).

Rodocrosita: {MnCO3 trigonal H=3,5-4 G=3,5-3,7}. Es isoestructural con la calcita, con la que forma solucin slida completa, corroborado adems por la presencia del mineral kutnahorita. Forma solucin slida completa con la siderita e incompleta con la magnesita. Este mineral no es frecuente en cristales, cuando los hay son rombodricos con exfoliacin, lo mas frecuente son masas granulares compactas de color rosa a rojo. Se diferencia de la rodonita (silicato MnSiO3) porque el carbonato es mas blando. La rodocrosita es un mineral raro que aparece solo en filones hidrotermales con sulfuros (piritas, galenas).

Smithsonita: {ZnCO3 trigonal H=4-4,5 G=4,3-4,35}. Es el carbonato de zinc, isoestructural con la calcita con la que tambin forma solucin slida completa. Este mineral lleva muchas sustituciones en el Zn. No aparece normalmente en cristales, lo mas frecuente son masas compactas, estalactitas, costras en las paredes de las minas (los mineros lo llamaban calamina). Si es pura es incolora o blanca, la hay verdosa-azulada cuando lleva Cu, rosa si lleva Co, amarilla cuando lleva Cd, pero el color mas frecuente es pardo sucio. Es una mena de Zn de origen supergnico que se encuentra generalmente en los yacimientos de Zn en calizas asociada a sulfuros, a la cerusita, a la calcita y a xidos de hierro.

- Grupo del aragonito.

Cuando el ion carbonato se combina con cationes divalentes grandes (radio inico mayor que 1) la relacin de radios no permite establecer la coordinacin 6 de los minerales del grupo de la calcita sino que ahora es coordinacin 9, dando estructuras rmbicas del tipo aragonito. El radio inico del calcio es aproximadamente 1, marca el lmite, por eso el carbonato clcico puede aparecer en forma de calcita con el calcio en coordinacin 6 trigonal, o bien en forma de aragonito con coordinacin 9 rmbico, de los dos la forma estable a temperatura ambiente es la calcita. Sin embargo la witherita, la estroncianita y la cerusita si son estables a temperatura ambiente. La estructura del aragonito es de grupos triangulares CO3, perpendiculares al eje C en dos planos diferentes y orientados en sentidos opuestos () y los cationes se disponen en la estructura formando aproximadamente un empaquetamiento hexagonal compacto, lo que le da a estos minerales una marcada simetra pseudohexagonal.

Aragonito: {CaCO3 rmbico H=3,5-4 G=2,95}. Es el carbonato de calcio rmbico, es relativamente puro aunque el Sn y el Pb pueden sustituir al Ca en pequeas proporciones. Hay cristales prismticos aciculares, tambin fibrosos o fibrosoradiados, hay cristales tabulares, maclas pseudohexagonales con ngulos entrantes en el contacto de los cristales. El aragonito tambin es incoloro o blanco, un poco ms duro y ms denso que la calcita y con exfoliacin prismtica. El aragonito es menos corriente y estable que la calcita y se origina en unas condiciones fisicoqumicas muy determinadas: 1 puede ser un producto hidrotermal de baja temperatura, y aparece as en yacimientos superficiales; 2 en las zonas oxidadas de yacimientos metlicos, muchas veces intercalado entre capas de yeso; 3 tambin a partir de aguas calientes, forma estalactitas en aguas calcreas; 4 tambin tiene un origen sedimentario y aparece con yeso, con azufre nativo y mezclado con arcillas o margas; 5 aparece en filones y cavidades mezclado con minerales de Mg en rocas gneas bsicas alteradas. 6 por ultimo forma parte del esqueleto de muchos organismos marinos.

Witherita: {BaCO3 rmbica H=3,5 G=4,3}. Suele llevar Sn y Ba en pequeas cantidades. La forma de los cristales son prismtico, columnares, con frecuencia maclas pseudohexagonales, y tambin masivo granular. De color blanco o gris, con brillo vtreo y elevada densidad. La witherita es un mineral poco frecuente que aparece generalmente en filones con galena (PbS).

Estroncianita: {SrCO3 rmbica H=3-3,5 G=3,7}. Es el carbonato de estroncio que suele llevar calcio sustituyendo al estroncio. La forma de los cristales es o bien prismticos aciculares o maclas pseudohexagonales. De color blanco o gris, con elevada densidad. Es un mineral de baja temperatura que aparece en filones en calizas o en margas asociado a calcita y a barita y celestina (sulfatos de Ba y Sn).

Cerusita: {PbCO3 rmbica H=3-3,5 G=6,55}. Es el carbonato de plomo, bastante puro en su composicin qumica. Generalmente con hbito tabular, tambin maclas pseudohexagonales y tambin agregados granulares y fibrosos. Igualmente de color blanco a gris, se caracteriza porque tiene un brillo muy fuerte, adamantino y la densidad ms alta del grupo. La cerusita es una mena importante supergnica de plomo, muy distribuida, formada por accin de aguas carbnicas sobre galena, suele estar asociada con ella, con esfalerita, anglesita, y tambin xidos de hierro.

-Grupo de la dolomita.

La estructura de la dolomita es semejante a la de la calcita pero con capas de Ca y Mg alternando a lo largo del eje C. las diferencias de tamaos de estos iones hace que se produzca una ordenacin catinica con los dos cationes en niveles especficos separados de la estructura, y como estas capas no son equivalentes los ejes de simetra binarios de la calcita de la calcita desaparecen y la simetra de la dolomita se reduce a la clase rombodrica.

Dolomita: {CaMg(CO3)2 rombodrica H=3,5-4 G=2,85}. La composicin qumica de la dolomita es intermedia entre la de la calcita y la magnesita con una relacin Ca:Mg 1:1, sin embargo no existe solucin slida completa entre calcita y magnesita. As a baja temperatura cada catin ocupa una posicin diferente y es cuando se cumple la relacin Ca:Mg. A partir de unos 700 la composicin de la dolomita sufre pequeas desviaciones en esa relacin y as cuando en una roca coexisten dolomita y calcita, por encima de 700 la dolomita es mas rica en Ca y la calcita es mas rica en Mg y a partir de unos 1000-1200 existe solucin slida completa entre estos dos minerales. De manera que en las rocas donde coexisten estos dos carbonatos su composicin se utiliza para estudiar su temperatura de cristalizacin. De la misma forma, si en una roca hay dolomita y magnesita, a partir de unos 700 la dolomita es ms rica en Mg, pero aqu no hay solucin slida completa entre estos dos minerales. Es frecuente en cristales generalmente rombodricos pero con frecuencia las caras curvas (se conoce como silla de montar), tambin aparece masiva, granular de distinto tamao de grano o masas exfoliadas. Tiene exfoliacin rombodrica, y dos tipos de maclas similares a los de la calcita, una con plano de macla (0001) y la otra con planos de macla (02-21) que es la diagonal del romboedro, pueden ser simples o polisintticas. Puede ser blanca, pero lo ms frecuente es de color rosado. Es soluble en HCl en caliente, en fro da una efervescencia que, junto con la ankerita, es la mas dbil del grupo de la caliza. La dolomita se encuentra en cuencas sedimentarias marinas y continentales formando grandes masas que son las calizas dolomticas, o su equivalente cristalino el mrmol dolomtico. La doloma es la roca formada mayoritariamente por dolomita que se cree que tiene un origen secundario por transformacin de una caliza ordinaria por remplazamiento de Ca por Mg, muchas veces este remplazamiento es parcial y por eso coexisten dolomita y calcita. Tambin es un producto de metasomatismo magnesio de calizas y tambin es un mineral filoniano en filones de Pb y Zn que atraviesan calizas y suele ir asociada con florita, calcita, siderita y barita.

Ankerita: {CaFe(CO3)2 rombodrica H=3,5-4 G=3,05}. Es el carbonato del grupo de la dolomita de calcio y de hierro, el Fe puede estar remplazado por Mg y Mn dando una serie de soluciones slidas limitadas de dolomita-ankerita y dolomita-kutnahorita. No es frecuente en cristales, cuando los hay son iguales que la dolomita, lo mas frecuente son masas. Tiene color blanco-amarillento o pardo-amarillento, dependiendo del grado de oxidacin del Fe. Tambin es soluble en HCl en caliente, en fro la efervescencia es dbil. La ankerita es un carbonato comn en formaciones de Fe, es un trmino intermedio en el proceso de sustitucin de calcita por siderita.

Kutnahorita: {CaMn(CO2)3 rombodrica H=3,5-4 G=3,11}. Es un carbonato de calcio y manganeso muy parecido a la dolomita salvo que el color de la kutnahorita es un rosa mas fuerte. Es un mineral que aparece solo en yacimientos de Mn con rodocrosita en Kutnhora (Rep. Checa).

b) Carbonatos anhidros con otros aniones.

La mayora de minerales de esta subclase son bsicos (con OH), corresponden a carbonatos de metales calcofilos y se encuentran frecuentemente en la zona de oxidacin de los yacimientos metlicos de Zn, Cu y Pb. Otro grupo bien delimitado y bastante importante es el de los fuorcarbonatos de tierras raras, generalmente con metales alcalinotrreos, son especies poco abundantes pero muy valiosas y con gnesis probablemente pegmattica. Adems hay algunos carbonatos de gnesis evaportica que llevan cloruros y sulfatos como aniones adicionales.

- Carbonatos anhidros con cobre:

Azurita: {Cu(CO3)2(OH)2 monoclnico H=3,5-4 G=3,9-4,3}. Es un carbonato monoclnico de cobre. La estructura consiste en iones Cu2+ en grupos cuadrados planos rodeados por dos O y dos OH, estos grupos cuadrados estn enlazados formando cadenas paralelas al eje b y unidos entre si por los grupos triangulares CO3. Monoclnicos y cuando aparecen en cristales son confusos, prismticos delgados, deformados, fibrosos, grupos esfricos, lo mas frecuente es que aparezcan formando costras o masas granulares. Es azul, cuando aparece en cristales tiene brillo casi adamantino, y se conoce por el color y por la solubilidad en HCl. Junto con la malaquita, son menas supergnicas de Cu muy importantes y abundantes que aparecen normalmente en las zonas de oxidacin de filones de Cu que se encuentran en calizas, y suelen aparecer con Cu nativo, con cuprita y con xidos de Fe.

Malaquita: {Cu2CO3(OH)2 monoclnico H=3,5-4 G= 3,9-4,3}. Es el otro carbonato monoclnico de cobre pero con distinta estructura. La estructura de la malaquita el ion Cu2+ aparece coordinado octaedricamente con iones OH, son octaedros con cuatro O y dos OH, o dos O y cuatro OH, estos octaedros estn unidos por las aristas formando cadenas paralelas al eje C y esas cadenas estn enlazadas por los grupos triangulares CO3. La forma de los cristales igual que los de azurita: confusos, prismticos delgados, deformados, fibrosos, grupos esfricos, lo mas frecuente es que aparezcan formando costras o masas granulares. Es verde, brillo casi adamantino, soluble en HCl. Al igual que la azurita son menas supergnicas de Cu muy importantes y abundantes que aparecen normalmente en las zonas de oxidacin de filones de Cu que se encuentran en calizas, y suelen aparecer con Cu nativo, con cuprita y con xidos de Fe.

- Fluorcarbonatos de tierras raras.

Son la bastnaesita y la parisita, trigonales, suelen aparecer juntos en forma de cristales tabulares o cristales o agregados granulares de color miel o amarillo-marrn. Aparecen normalmente como productos de descomposicin de silicatos de TR, principalmente allanita que est presente en pegmatitas y tambin en depsitos de metamorfismo de contacto.

c) Carbonatos hidratados.

Los minerales de esta subclase contienen metales alcalinos, los mas importantes los de Na. Se trata de minerales raros aunque localmente pueden ser abundantes. Se diferencian entre ellos por el nmero de molculas que H2O que lleven. Suelen aparecer juntos en forma de costras incoloras o grisceas. Se forman por evaporacin de soluciones en ambientes ridos.

d) Carbonatos hidratados con otros aniones.

Se diferencia dos grupos: uno constituido por carbonatos de Mg, solo o acompaado con otros elementos de valencia 3 como Fe, Al o Cr, aparecen en masas o cristales aciculares en las fracturas de rocas con serpentina, y otro grupo de carbonatos de ion uranilo (UO2+), son cristales fibrosos de color verde amarillento que proceden de la alteracin de la uranita. Ambos tiene formulas muy complejas.

5.2 Boratos.

5.2.1- Caractersticas principales de los boratos.

El boro es un elemento tpicamente litfilo, se encuentra en algunos silicatos y sobre todo en boratos. El B3+ tiene un radio inico pequeo, que junto con la volatilidad de muchos de sus compuestos hace que se encuentre en las ultimas fases de consolidacin magmtica (pegmatitas). Todos los boratos se pueden considerar sales derivadas de distintos cidos bricos, el ms sencillo es el H3BO3 que se encuentra en la naturaleza como sassolita. Cuando este cido pierde gradualmente el agua da otros cidos hasta B2O3 equivalente a la slice porque cristaloquimicamente el B es igual al Si ya que se combina con el O dando grupos triangulares planos (BO3)3- y tetradricos (BO4)5-. En los boratos se combinan las formas triangulares con los tetraedros y adems tanto unos como otros pueden aparecer aislados, en grupos de dos, anillos, cadenas o capas, es decir, como los silicatos. El B2O3 puede estar formado como un armazn tridimensional de tringulos (BO3)3-, pero esta configuracin es muy poco estable y se desordena rpidamente dando un vidrio, precisamente por eso se utiliza el boro en la fabricacin de vidrios especiales de poco peso y gran transparencia. Tambin el boro exclusivamente en coordinacin tetradrica se encuentra solamente en el B2O3 desconocido como mineral y con una estructura similar al cuarzo. Los cationes ms importantes son Na, Ca y Mg.

5.2.2- Propiedades fsicas de los boratos.

Se encuentran normalmente en agregados granulares o fibras. Los ms blandos y de menor peso especfico son los de Ca y Na, adems son de colores claros. Los que tienen Fe y Mn son oscuros, ms duros y de mayor peso especifico. La sassolita es triclnica, tiene el mismo hbito que las micas, de color blanco, muy blanda y densidad muy baja, es producto de sublimacin volcnica.

5.2.3- Origen y yacimientos de los boratos.

Se depositan en gran cantidad en cuencas acuosas de tipo lacustre, estos boratos suelen ser sales de Na y Ca pero la concentracin de B en las cuencas esta en relacin con la condensacin de las emanaciones volcnicas ricas en B. Es decir, la fuente original del B de la mayora de los yacimientos es considerada una actividad volcnica. As el B de estas emanaciones se encuentra alrededor de los crteres volcnicos, donde el primer mineral en depositarse es la sassolita y a continuacin varios boratos. De estas zonas el B es removilizado y depositado en las cuencas marinas, por eso las rocas sedimentarias tienen en general un contenido ms alto en B que las gneas. Tambin son importantes fuentes de B los boratos que se encuentran en algunos yacimientos metasomticos, aqu se piensa que el B puede derivar de las propias rocas sedimentarias, liberado durante cambios metasomticos que afectaron a estas rocas.

5.2.4- Principales grupos y minerales de los boratos.

- Brax.

{Na2B4O5(OH)65H2O monoclnico H=2-2,5 G=1,7}. Es un carbonato de sodio hidratado, monoclnico, cuya estructura tiene grupos triangulares BO2OH y tetraedros BO3OH que estn conectados entre s formando cadenas paralelas al eje c. El Na est en coordinacin 6 con las molculas de H2O, estos octaedros de Na estn unidos por las aristas formando cadenas paralelas a c. La unin entre los grupos de B y los octaedros de Na es un enlace muy dbil, de ah que los cristales de brax sean prismas con exfoliacin prismtica perfecta, incoloros o blancos, brillo vtreo y sabor dulce. El brax es el borato mas frecuente y aparece en regiones ridas por evaporacin de esta agua, suele estar mezclado con halita, yeso y ulexita.

- Ulexita.

{NaCaB5O6(OH)65H2O triclnica H=2,5 G=1,96}. Tiene una estructura poco conocida. La forma suelen se