1. Cuarzo SiO2 / (Fotos
>>Museo virtual: Cuarzo,
módulo "trabajos históricos
retrato de cristales de cuarzo)
Después de los feldespatos el cuarzo es el mineral más
abundante de la corteza terrestre. Cuarzo cristaliza en dos sistemas cristalinos
dependiendo de la temperatura :
por encima de los 573°C en el sistema hexagonal - por ejemplo con
la forma típica de bipiramides hexagonales.
Por de bajo de los 573°C en el sistema trigonal - por ejemplo como
cristal trigonal de habito columnar.
Otras modificaciones de SiO2 son :
1.1 Modificaciónes
de cuarzo
Tridimita
se forma a temperaturas encima de 870°C
(P = 1 atm), monoclínica (formada a temperaturas
relativamente bajas), tridimita, hexagonal (formada a temperaturas relativamente
altas).
Cristobalita, tetragonal (formada
a temperaturas relativamente bajas), cristobalita, cúbica (formada a temperaturas. relativamente
altas).
Coesita, monoclínica,
modificación de alta presión (20 - 40 kbar).
Stishovita, tetragonal, modificación
de presión más alta (p > 80 - 100 kbar). Formación
durante un
impacto de un meteorito
y el
metamorfismo por ondas de choque
Lechatelierita, amorfa (vidrio silícico natural),
puede formarse, cuando un relámpago cae en una arenisca pura de
cuarzo (en fulgurita = Blitzroehre (alemán)
)
o en
cráteres de meteoritos.
Ópalo, amorfo (SiO2 ´ H2O),
producto de alteración de rocas volcánicas jóvenes, por precipitación
en fuentes termales y géiseres (sinter de sílice), componente de
organismos formadores de rocas (de diatomeas, de radiolarias p.ej.).
Cuarzo se constituye de tetraedros de SiO2 (oxigeno forma
las esquinas, silicio se ubica en el centro del tetraedro). Cada ion de
silicio está rodeado por cuatro iones de oxígeno y cada ion
de oxígeno está combinado con dos iones de silicio, por consiguiente
a un ion de silicio corresponden 4/2 = 2 iones de oxígeno. De tal
modo la formula estructural del cuarzo es SiO2. Los tetraedros de SiO2
son torcidos entre sí y forman una estructura tridimensional espiral.
Los espirales se constituyen de unidades de tres tetraedros torcidos, que
se repiten o es decir un tetraedro es idéntico con el tercero tetraedro
siguiente del espiral. Los tetraedros de SiO2 son torcidos entre
sí y forman una estructura tridimensional espiral. Los cuarzos de
diferente simetría se debe a variaciones de los tetraedros torcidos
(torcidos en forma espiral en el sentido de o en sentido contrario a las
agujas del reloj).
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Modificaciones de SiO2
|
Sistema cristalino
|
Densidad en g/cm3
|
Condiciones de formación
|
| Cuarzo |
trigonal |
2,65
|
T < 573ºC |
| Cuarzo |
hexagonal |
2,53
|
T > 573ºC |
| Tridimita |
monoclínico |
2,27
|
|
| Tridimita |
hexagonal |
2,26
|
T > 870ºC |
| Cristobalita |
tetragonal |
2,32
|
|
| Cristobalita |
cúbico |
2,20
|
T > 1470ºC |
| Coesita |
monoclínico |
3,01
|
P > 20kbar |
| Stishovita |
tetragonal |
4,35
|
P > 80kbar |
| Lechatelierita vidrio natural de sílice |
amorfo |
2,20
|
relámpagos incidentesen arena de puro cuarzo,
impactos de meteoritos |
| Ópalo (SiO2 ´ aq) |
amorfo |
2,1 - 2,2
|
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|
Apuntes Geología
General
Contenido
Índice de términos
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Capitulo 2:
Mineralogía - Petrografía
Definiciones
propiedades de minerales
sistemas cristalinos
Minerales -clasificación
Cuarzo
Feldespatos
Feldespatoides
Moscovita

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Contenido
I. Introducción
1. Universo - La Tierra
2. Mineralogía
3. Ciclo geológico
4. magmático
5. sedimentario
6. metamórfico
7. Deriva Continental
8. Geología Histórica
9. Geología Regional
10. Estratigrafía -
perfil y mapa
11. Geología Estructural
12. La Atmósfera
13. Geología económica
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Apuntes geología general
Estructuras
cristalinas
Mohs
cráteres de meteoritos |
1.2. Propiedades externas del cuarzo son:
Morfología: cuarzo del sistema trigonal, por ejemplo combinación de
romboedros, prisma, trapezoedro y bipiramide, habito columnar.
(foto)
Dureza: 7 según la escala de
Mohs.
Exfoliación: ausente, fractura concoidea.
Brillo: graso y oleoso en los planos fracturados concoideamente,
vítreo en los planos del prisma.
Color: a) cuarzo puro es incoloro transparente.
b) De color café como humo.
c) amarillo como limones y transparente: citrin.
d) violeta-transparente:
amatista
e) cuarzo de color
rosado
f) cuarzo de color parecido a leche debido a inclusiones fluidas.
g) ojo del tigre se constituye de asbesto de anfíbol silificado donde
el anfíbol originariamente azul aparece bronceado a causa de la oxidación
de Fe2+ a Fe3+.
Densidad:
cuarzo = 2.65g/cm³.
Maclas: según la ley de Suiza o de Dauphinée:
Dos cuarzos izquierdos o derechos están maclados y girados alrededor
de 60°.
según la ley Brasileña: maclas de penetración
simétrica de un cuarzo izquierdo y un cuarzo derecho.
según la ley Japonesa, relativamente raro: los ejes c de los dos cuarzo
maclados aprox. están perpendiculares.
Variedades
microcristalinas - cristales demasiado pequeños
para identificarlos macroscopicamente - y criptocristalinas - cristales
demasiado pequeños para identificarlos por el microscopio - son
calcedonia y jaspe, ágata por ejemplo es calcedonia finamente laminada con bandas
rítmicas finas. Calcedonia se forma de la manera siguiente: oxidodisilicio
se disuelve por la alteración de silicatos. Cuando el valor de pH
desciende se precipita cuarzo criptocristalino.
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1.3 Formación de cuarzo
Formación : Cuarzo es estable en un campo de temperatura
y presión muy amplio, que incluye las condiciones de p y T de casi
toda la corteza terrestre y de partes del manto superior.
Se forma bajo condiciones magmáticas, sedimentarias, metamórficas.
En la
serie de BOWEN - de la diferenciación magmática por
cristalización - se forma tarde a temperaturas relativamente bajas
después de la cristalización de las plagioclasas y del feldespato
potásico y antes de la cristalización de las zeolitas (silicatos
con estructuras tetraedricas tridimensionales de malla ancha, con cavidades
grandes o canales, en que se ubican los iones de radio grande como Na+,
Ca2+, K+, Ba2+ y moléculas de H2O,
uso como cambiador de cationes). En rocas sedimentarias clásticas
puede presentar el cemento, que une los granos detríticos. Como
componente de organismos formadores de rocas puede formar por ejemplo una radiolarita
(>foto)
(lidita
>foto). Además es un componente común en rocas metamórficas,
por ejemplo en gneises, en esquistos, en cuarcita.
Cuarzo químicamente puro es transparente y sin color (lambda = 145
nm - UV - a 2700 nm - IR - en espesores de mm a cm).
1.4 Variedades de cuarzo
Amatista
de color púrpura o violeta causado por
contenido en Fe3+. (véase
colección de Minerales) Citrin varia en color de amarillo a anaranjado a anaranjado-café
y se forma por el calentamiento de amatista o es decir de cuarzo con contenido
en Fe3+. Algunos cuarzos coloridos se forman por radiación
o en consecuencia de los dos efectos radiación y calentamiento y
a estas variaciones también se llama citrin.
Cuarzo ahumado : ‘smoky’ o ‘morión’, se forma
exponiendo cuarzo natural con contenido en Al a radiación natural.
Prasolita es una variedad verde de cuarzo menos común, que se
forma por el calentamiento de amatista a Ts entre 300° y 600°C.
El color se produce por la sustitución de Si por un otro ion,
por ejemplo Fe3+, por la presencia de un otro componente en intersticios
entre Si y O o por la exposición del cuarzo a radiación o
a calor.
Otras variedades de cuarzo son cuarzo rosado, azul, crysoprasa, jaspe
y otras. Estas son mezclas de cuarzo y otras fases.
Cuarzo rosado
(Foto en la colección virtual)
de pegmatitas con feldespato alcalinos
grandes contiene cristalitos agujeros de longitud alrededor de 0,1 mm
y de ancho entre 0,05 y 0,4 mm de dumortierita [Al3(BO3)(SiO4)3O3].
Cuarzo rosado mazico de diques contiene Mn y Ti, que podrían causar
su color.
Cuarzo rosado en cristales individuales contiene átomos de fósforo
en cantidades apreciables, pero no esencialmente contiene Ti.
Cuarzo azul o celeste debe su color a inclusiones diminutos.
Crisoprasa de color verde debe su color al contenido
en Ni, es de estructura fibrosa o microgranular.
Jaspe de color café, café-amarillo o ocre-amarillo
o de color rojo : Jaspe de color rojo debe su color a microcristales de
hematita, jaspe de color amarillo o ocre-amarillo debe su color al contenido
en goethita.
Chert es jaspe con poco contenido en sustancias, que
pigmentan el mineral, es de color gris-blanco, gris-amarillo, café,
rojo-café a blanco.
(foto) Otras variedades de cuarzo son plasma, prase, heliotrope,
ágata (fibrosa) (>foto), calcedonia (fibrosa), ópalo de sílice amorfo.
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