PETROLOGIA DE SILICATOS COMPLEJOS Y PETROLOGIA DEL GRUPO DE LA SILICE

Presentación del tema: "PETROLOGIA DE SILICATOS COMPLEJOS Y PETROLOGIA DEL GRUPO DE LA SILICE"— Transcripción de la presentación:

1 PETROLOGIA DE SILICATOS COMPLEJOS Y PETROLOGIA DEL GRUPO DE LA SILICE
Autores: Laureano Otiniano, Maycol Rivasplata Rodriguez, Angel Briceño valle, Diana Juarez Reyna, Jose Sánchez León, Oliver Curso: Mineralogía y petrología Docente: Lopez Vega, Augusto Marino

2 INRODUCCIÓN El presente informe habla sobre la petrología tanto de silicatos complejos como de sílice, y para eso debemos conocer de ante mano ¿Qué son los silicatos?, ya que ese grupo de minerales que engloba tanto a los silicatos complejos y al sílice por la sencilla razón de que el sílice es también conocido como oxido de silicio. Aclarado todo ello podemos definir brevemente ¿Que son los silicatos?, los silicatos son minerales que se forman a partir dela unión de oxígeno mas el silicio, además de ser el grupo de minerales mas abundante en toda la corteza terrestre y también tienen una gran dureza debido a su estructura tetraédrica. Después de esa pequeña información brindada sobre los silicatos. Este informe esta dividido en 3 (tres) partes más un conjunto de anexos de donde se saco la información. En la primera parte se mostrara un resumen mas detallado sobre el informe. En la segunda parte se escribirá más información detallando sobre la petrología de silicatos complejos ya sean un conceptos o definiciones, formaciones, características, etc. En la tercera parte se escribirá, así como en la segunda parte, mas información detallando sobre la petrología de la sílice. Y por ultimo irán los anexos o mejor dicho la bibliografía de donde obtuvimos la información de dichos temas.

3 RESUMEN Los minerales son sólidos cristalinos inorgánicos que tienen una composición química definida, y su clasificación depende principalmente de esta composición, además de los tipos de estructuras que forman entre ellas y en consecuencia de su geometría. Presentan una cantidad de características invaluables las cuales dependen de sus composiciones químicas, los átomos que los conforman y también de sus propiedades físicas tales como color, dureza, brillo, raya, exfoliación entre otras. Dentro de la gran cantidad de grupos de minerales encontramos los silicatos, los cuales son muy abundantes y forman la mayor parte de la corteza terrestre, debido a que estos se componen de silicio y oxígeno, que se encuentran junto con uno o más elementos, además el enlace silicio-oxígeno es considerablemente más fuerte que cualquier otro elemento con oxígeno. Podemos clasificar los silicatos en 6 grandes grupos, los cuales son: Sorosilicatos, ciclosilicatos, inosilicatos, tectosilicatos, filosilicatos y nesosilicatos. Los grupos silicato se unen entre sí originando un gran número de formas por lo que su complejidad llegan a alcanzar estas estructuras cristalinas es tal, que la estrategia de describirlas mediante una celdilla unidad es poco práctica. Por lo tanto los sílice es una unidad discreta 𝑆𝑖 𝑂 4 4− cuarzo, cristobalita y tridimita, por lo que es un material compuesto por Si y O (𝑆𝑖 𝑂 2 )

4 PETROLOGIA DE SILICATOS COMPLEJOS
unión de silicio y oxígeno, también denominados sales del ácido silícico, son los minerales más abundantes en la corteza terrestre. Ocupan el 92% de la superficie continental, constituyendo componentes básicos de rocas, arenas y arcillas. Presentan elevada dureza debido a su estructura tetraédrica. Su unidad fundamental es el tetraedro [ 𝑆𝑖𝑂 4 ] 4− . Los tetraedros de silicio se unen por sus vértices en un proceso de polimerización. Moléculas simples se adicionan o condensan, formando otras moléculas de mayor peso. Cuatro iones O2- rodean al ion de silicio tetravalente y compensan la carga al unirse a iones de tetraedros adyacentes. De la forma de agrupación de los tetraedros se derivan las propiedades de los minerales clasificados en seis grupos diferentes. Entre los silicatos se distinguen los nesosilicatos, sorosilicatos, ciclosilicatos, inosilicatos, filosilicatos y tectosilicatos. A continuación se describen algunos detalles sobre su composición.

5 NESOSILICATOS Olivino
Los nesosilicatos tienen una estructura en tetraedros aislados unidos entre sí por cationes. Hay un átomo de silicio (en el centro de los tetraedros), por cada cuatro átomos de oxígeno. Los nesosilicatos no comparten ningún oxígeno entre tetraedros SiO4 4-. La unión entre tetraedros se establece mediante enlaces iónicos a través de diferentes cationes ( 𝐹𝑒 2+ , 𝑀𝑔 2+ , 𝐶𝑎 2+ ,….). El empaquetamiento atómico de los nesosilicatos es generalmente denso, lo que hace que los minerales de este grupo tengan una dureza y peso específico relativamente elevados. Ejemplo: Olivino, granate, andalucita, sillimanita Olivino

6 SOROSILICATOS Los sorosilicatos tienen estructuras donde se unen dos tetraedros, por lo que hay dos átomos de silicio por cada siete átomos de oxígeno. El grupo aniónico es [ 𝑆𝑖 2 𝑂 7 ] 6− . Son estructuras que también funcionan como radicales isla, pero de dos tetraedros. Son los silicatos más grandes. Ejemplo: Epidota, zoisita

7 CICLOSILICATOS Turmalina
Se dan estructuras en anillos, donde los tetraedros comparten dos oxígenos. Los anillos pueden ser de tres (radical aniónico: [𝑆𝑖 3 𝑂 9 ] 6− ), cuatro (radical aniónico: [𝑆𝑖 4 𝑂 12 ] 8− ) o seis (radical aniónico: [𝑆𝑖 6 𝑂 18 ] 12− ) tetraedros. Estas estructuras, también actúan como radicales isla. Ejemplo: Turmalina, cordierita, berilo Turmalina

8 INOSILICATOS Estructuras en cadenas, que resultan de la polimerización indefinida de radicales en una dirección dada (normalmente el eje c del cristal). Dan estructuras de cadenas sencillas (piroxenos) o dobles (anfíboles). En los piroxenos, hay un átomo de silicio por cada tres átomos de oxígeno (𝑆𝑖 𝑂 3 ] 2− ). Los cationes están entre las cadenas, formando un enlace débil, lo que facilita la exfoliación en una dirección determinada. En los anfíboles, la mitad de los tetraedros comparten 2 átomos de oxígeno, y la otra mitad, 3 átomos de oxígeno, dando radicales ( [𝑆𝑖 4 𝑂 11 ] 6− ). Ejemplo: Piroxenos (augita, enstatita, onfacita) y anfíboles (hornblenda, pargasita, actinolita, glaucofana)

9 FILOSILICATOS Son silicatos con exfoliación perfecta. La unidad estructural básica de los filosilicatos son tetraedros de silicio y oxígeno [ 𝑆𝑖𝑂 4 ] 4− . Dichos tetraedros se unen compartiendo tres de sus cuatro oxígenos con otros vecinos formando capas, de extensión infinita y fórmula [𝑆𝑖 2 𝑂 5 ] 2− (capa tetraédrica), que constituyen la unidad fundamental de los filosilicatos. En ellas, los tetraedros se distribuyen formando hexágonos. El silicio tetraédrico puede estar sustituido, en parte, por 𝐴𝑙 3+ o 𝐹𝑒 3+ . Estas sustituciones isomórficas dan lugar a cargas libres. Los oxígenos del cuarto vértice del tetraedro (oxígenos sin compartir u oxígenos apicales), se dirigen perpendicularmente a la capa y forman parte de una capa octaédrica adyacente, formada por octaedros de grupos OH- que se unen compartiendo las aristas. Ejemplo: Micas (moscovita, biotita), serpentinas (crisotilo, lizardita y antigorita), arcillas (ilita, talco, esmectita, pirofilita) y clorita. MICA

10 TECTOSILICATOS Cuarzo Feldespato
Estructuras constituidas por una red tridimensional muy compacta. Con exfoliación mala o inexistente. Los tetraedros se unen por los cuatro vértices, formando un armazón tridimensional de fórmula general 𝑆𝑖𝑂 2 . Según esto, sólo existiría el cuarzo, pero como se pueden dar sustituciones de 𝑆𝑖 4+ por 𝐴𝑙 3+ , también se forman los feldespatos, ya que tal sustitución crea un exceso de carga que exige la introducción de una carga catiónica en la estructura, para restablecer la neutralidad. Ejemplo: Cuarzo, feldespatos (feldespato alcalino y plagioclasa), feldespatoides Cuarzo Feldespato

11 PETROLOGIA DEL GRUPO DE LA SILICE
Grupo que forma parte del sub grupo se lo silicatos llamado tectosilicatos. su estructura esta compuestos principalmente por Si y Oxígeno ( 𝑆𝑖𝑂 2 ), su forma de presentación en la tierra es muy diversa Se caracterizado principalmente por su polimorfismo es decir que en este grupo hay diferentes minerales con la misma composición química, pero con diferente estructura cristalina y aspecto. En este grupo los polimorfismos que tienen temperatura de formación más elevada y mayor energía reticular la cual se consigue a través de la formación de un compuesto de tipo iónico partiendo siempre de sus iones gaseosos, tiene una estructura más expandida, esto se refleja en un menor peso específico e índice de refracción. Este grupo está conformado por: Cuarzo alfa (α), Cuarzo beta (β). la Cristobalita, la Tridimita, la Estisovita y coesita .

12 CUARZO ALFA (β y α) EL CUARZO DE ALFA (β) es el más importante del grupo: se presenta llenando intersticios (huecos), por lo tanto, no refleja forma cristalográfica alguna, simplemente se aprecian granos minerales transparentes o turbios, diferenciándose del Cuarzo hexagonal-piramidal-columnar de las vetas o de baja, es un tipo de cuarzo solo es estable en condiciones de temperaturas mayores a 573°C y alta presiones, y se forma a partir de un magma acido, debido a estas condiciones cristaliza en el sistema hexagonal, formando una estructura basada en cadenas de tetraedros con forma de espiral alrededor de un eje ternario helicoidal.

13 CUARZO ALFA(α), cristaliza en el llamado sistema hexagonal debido a que la temperatura con la que ser formo está por debajo de los 573°C y vendría a tener una estructura que se caracteriza porque los tetraedros de Si están rotados, de manera que el eje senario del cuarzo de alta temperatura se reduce a un eje ternario en el de baja temperatura.

14 TRIDIMITA La tridimita es estable a temperaturas de 870 ºc y 1470 ºc , además es un raro polimorfo del cuarzo mineral. Sin embargo, sus cristales son muy distintos y forman hábitos muy diferentes a los del cuarzo. Muchos especímenes de tridimita son de hecho pseudomorfos de cuarzo después de tridimita, ya que el tridimita a menudo altera al cuarzo más común en muchos ambientes. Después de que el cuarzo reemplaza a la tridimita, aún conserva la forma cristalina original y distinta de la tridimita. Los seudomorfos de tridimita verdadera y cuarzo son virtualmente indistinguibles sin el conocimiento de la localidad o el análisis de rayos X. La tridimita beta, cristaliza en sistema hexagonal, se formar a muy altas temperaturas con gran simetría y la tridimita alfa cristaliza en el sistema monoclínico u ortorrómbico y se forma a bajas temperaturas con poca simetría.

15 CRISTOBALITA Forma rara de sílice. Está compuesto por los mismos elementos que el cuarzo, pero tiene una estructura cristalina diferente , lo que lo convierte en un mineral separado. La cristobalita se encuentra en fuentes volcánicas casi siempre asociadas con la obsidiana natural de roca de vidrio. Por lo general se forma en vesículas y bolsas de gas con la obsidiana. Según la temperatura con la que se forman existen 2 tipos de cristobalita: La cristobalita beta, cristaliza en el sistema cubico, se forma a muy altas temperaturas con gran simetría y la cristobalita alfa cristaliza en el sistema tetragonal y se forma a bajas temperaturas con poca simetría.

16 ESTISOVITA La estisovita cristaliza en el sistema cristalino tetragonal además es un mineral extremadamente raro que se forma solo por el impacto de un meteorito a través del metamorfismo del cuarzo a temperaturas extremadamente altas. Es interesante notar que la estisovita está científicamente clasificado como un óxido y no como un silicato , a pesar de que es polimorfo con cuarzo. Esto se debe a que su estructura cristalina es idéntica a algunos de los minerales de óxido, como el rutilo. De hecho, la estisovita es isomorfo con rutilo.

17 COESITA La coesita es un polimorfo de silice. Su composición química es la misma del cuarzo. La diferencia está en que la alta presión desestructura la red cristalina característica del cuarzo y compacta los átomos de silicio y de oxígeno en un sistema amorfo. El resultado es un vidrio de alta densidad. Una vez que sobrepasa una presión límite, el proceso de amorfización se vuelve irreversible y el material no logra volver a la configuración cristalina.

18 DIAGRAMA DE FASES (KLEIN Y HURLBUT, 1993)
A continuación, se ofrece un diagrama de fases, de los principales componentes del grupo de la sílice, en los que se expresan los cambios que se presentan al variar las condiciones de temperatura y composición.

19 REFERENCIAS Noriega, I (2020). Propiedades principales de la sílice y los silicatos. Studocu. recuperado el 01 de julio del 2020 de: Villegas, D (2017). Principales silicatos y generalidades. studocu. Recuperado el 01 de julio del 2020 de: lujan, U (2018). Los silicatos laminares. Studocu. Recuperado el 01 de julio del 2020 de: Lukoviek,S (2015). Solubilidad de silicatos. Studocu. Recuperado el 01 de julio del 2020 de: Laura (s.f). SILICATOS. ROCAS Y MINERALES. Recuperado el 01 de julio del 2020 de: Pascual, C (s.f). Tectosilicatos. Recuperado el 01 de julio del 2020 de: Soto, G(2005). TEXTO UNIVERSITARIO DE PETROLOGÍA. Recuperado el 01 de julio del 2020 de: