Cordierita Categoría IX : silicatos | |
Cordierita - Italia | |
General | |
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Clase Strunz |
9.CJ.10
9 Sin clasificación Strunz silicatos (germanatos) |
La clase de Dana |
61.02.01.01
Ciclosilicatos |
Fórmula química | Al 3 Mg 2 AlSi 5 O 18 |
Identificación | |
Forma masa | 584,9529 ± 0,0081 amu Al 18,45%, Mg 8,31%, O 49,23%, Si 24,01%, |
Color | gris, azul, azul negruzco (Fe), incoloro o azul pálido (Mg) |
Clase de cristal y grupo espacial | bipiramidal; Cccm |
Sistema de cristal | ortorrómbico , pseudohexagonal |
Red Bravais | centrado C |
Macle | común en {110} y {130} |
Escote | bueno según {100}, poco distinto en {010} y {001} |
Rotura | subconcoidal a concoidal, irregular |
Escala de Mohs | 7 - 7.5 |
Línea | gris blanco |
Brillar | vidrioso a opaco |
Propiedades ópticas | |
Índice de refracción | α = 1,527-1,560 β = 1,532-1,574 γ = 1,538-1,578 |
Pleocroísmo | muy afectado |
Birrefringencia | Δ = 0,011-0,018; biaxial negativo 2V = 75-89 ° |
Fluorescencia ultravioleta | alguna |
Propiedades químicas | |
Densidad | 2,55 - 2,57 |
Propiedades físicas | |
Magnetismo | No |
Radioactividad | alguna |
Unidades de SI y STP a menos que se indique lo contrario. | |
La cordierita es una especie mineral del grupo de los silicatos , de fórmula Al 3 Mg 2 AlSi 5 O 18con trazas de Mn , Fe , Ti , Ca , Na y K . Considerada durante mucho tiempo como un ciclosilicato , la cordierita ahora se clasifica como un tectosilicato . Los cristales pueden alcanzar hasta 18 cm . Tiene la particularidad de presentar una muy fuerte policroísmo . Mineral de las rocas arcillosas que han sufrido un metamorfismo , se encuentra en particular en los esquistos de cordierita y andalucita .
La cordierita fue descrita por el mineralogista Lucas (custodio de colecciones minerales en el Jardin des Plantes de París ) en 1813 . Está dedicado al ingeniero, geólogo y mineralogista francés Louis Cordier, quien lo describió por primera vez en 1809 con el nombre de dichroïte; las muestras procedían de Cap de Gattes en España, que no se conservó como depósito de topotipo.
El topotipo se encuentra en Bodenmais , Baviera, Alemania.
La cordierita es de brillo vítreo a opaco y de color azul, con tricroísmo azul, amarillo y púrpura. Tiene una fractura irregular, subconcoidea a concoidea .
Es más difícil de reconocer en comparación con el berilo , especialmente en superficies inalteradas, ya que puede confundirse con el cuarzo . En superficies alteradas, la cordierita se transforma en agregados microcristalinos de cloritas o moscovita , luego toma el nombre de pinita . Si se modifica, la cordierita se puede confundir con serpentina .
En película fina, la birrefringencia relativamente baja es típica de la cordierita. Otras características diagnósticas son la presencia de alteración de pinita a lo largo de la hendidura y las fracturas, y colas pleocroicas amarillas alrededor de las inclusiones de circón .
Los gemelos también pueden estar presentes, a veces laminares, pero más a menudo cíclicos, en ángulos de 30 °, 60 ° o 120 °.
La morfología incluye las formas {001}, {100}, {010}, {110} y {111}. El ángulo entre {110} y {1 1 0} es cercano a los 60º y le da al cristal una simetría pseudohexagonal, lo que explica la existencia de gemelos cíclicos.
La cordierita es insoluble en ácidos y prácticamente no se funde.
Forma una serie con sekaninaita (Fe 2+ , Mg) 2 Al 4 Si 5 O 18.
Según la clasificación de Dana , sirve como líder del grupo cordierita, anotado 61.02.01: es uno de los ciclosilicatos compuestos por anillos de seis miembros (61) con sustitución (parcial) de silicio por aluminio en los anillos (61.02) . Según la clasificación de Strunz , forma parte del grupo 09.CJ.10 que contiene silicatos (IX), más particularmente ciclosilicatos (9.C) formados por anillos con seis o doce miembros Si 6 O 18(9.CJ). Estos dos grupos contienen los mismos minerales.
Mineral | Fórmula | Grupo de puntos | Grupo espacial |
---|---|---|---|
Cordierita | Al 3 Mg 2 AlSi 5 O 18 | mmm | Cccm |
Sekaninaite | (Fe 2+ , Mg) 2 Al 4 Si 5 O 18 | mmm | Cccm |
Este mineral existe en dos polimorfos :
La temperatura de transición de fase entre estas dos polimorfos de 1450 ° C .
Casi siempre se respeta la relación Al / Si = 1/5. Las sustituciones isomorfas importantes son hierro 2+ y manganeso 2+ por magnesio y hierro 3+ por aluminio ( isomorfismo del primer tipo ). Las cordieritas siempre tienden a enriquecerse con magnesio , incluso cuando están asociadas con minerales ferromagnesianos ( biotita , granates , espinelas ).
La cordierita es esencialmente isoestructural con berilo . Anillos de 6 miembros AlSi 5 O 18están conectados por tetraedros centrados en aluminio y octaedros centrados en magnesio . En indialita, el aluminio de los anillos está desordenado, mientras que en cordierita se ordena su posición. Este hecho explica la diferencia de simetría entre los dos polimorfos .
La topología de la cordierita, como la del berilo , es la de un tectosilicato ( clasificación de Zoltai ) y solo la distinción química entre los tetraedros de anillos de seis miembros, centrados en silicio y aluminio , y los que están fuera de los anillos, centrados únicamente en aluminio , permite clasificar este mineral entre los ciclosilicatos ( clasificación de Machatski-Bragg ).
La cordierita cristaliza en el sistema cristalino ortorrómbico , del grupo espacial Cccm (Z = 4 unidades de forma por celda ), con parámetros de celosía = 17.045 Å , = 9.713 Å y = 9.332 Å (V = 1544.9 Å 3 , densidad calculada = 2.51 g / cm 3 ).
El catión Mg 2+ son la coordinación (6) de los aniones O 2 y forman octaedros MgO 6 . La longitud promedio del enlace Mg-O es 2.106 Å .
Los cationes Al 3+ se distribuyen en dos sitios no equivalentes, Al1 y Al2. Ambos están en coordinación de oxígeno tetraédrico . Los tetraedros de Al2O 4 son parte de los anillos de seis miembros de AlSi 5 O 18Los tetraedros de Al1O 4 conectan los anillos compartiendo sus vértices con los tetraedros de SiO 4 . Las longitudes medias de los enlaces Al-O son 1,735 Å para Al1 y 1,729 Å para Al2.
Los cationes Si 4+ se distribuyen en tres sitios no equivalentes, Si1, Si2 y Si3. Todos están en coordinación de oxígeno tetraédrico. Los tetraedros de Si2O 4 y Si3O 4 son parte de los anillos de seis miembros AlSi 5 O 18, los tetraedros de Si1O 4 conectan los anillos compartiendo sus vértices con los tetraedros de Al2O 4 . Las longitudes medias de los enlaces Si-O son 1,641 Å para Si1, 1,618 Å para Si2 y 1,606 Å para Si3.
IndialitaLa indialita cristaliza en el sistema cristalino hexagonal, del grupo espacial P 6 / mcc (Z = 2), con parámetros de red = 9,769 Å y = 9,337 Å (V = 771,7 Å 3 , densidad calculada = 2, 52 g / cm 3 ).
Los cationes Mg 2+ están en coordinación (6) de aniones O 2- y forman octaedros de MgO 6 . La longitud media del enlace Mg-O es 2,126 Å .
Los cationes Al 3+ y Si 4+ se distribuyen en dos sitios no equivalentes. Estos sitios tienen una ocupación mixta, es decir que tienen cierta probabilidad de ser ocupados ya sea por Al 3+ o por Si 4+ , ocurriendo la ocupación de los sitios de manera desordenada en todo el cristal (si la ocupación fuera ordenada , la malla convencional sería diferente a la determinada por difracción de rayos X ). El primer sitio, (Al, Si) 1, contiene en promedio 90% de aluminio y está en coordinación tetraédrica de oxígeno, con una longitud de enlace promedio (Al, Si) 1-O de 1.736 Å . Los tetraedros (Al, Si) 10 4 conectan los anillos de seis miembros entre sí. El segundo sitio, (Si, Al) 2, se coloca en los anillos de seis miembros: cada tetraedro (Si, Al) 2O 4 del anillo es idéntico. El sitio (Si, Al) 2 contiene en promedio 78% de silicio y está en coordinación tetraédrica de oxígeno, con una longitud de enlace (Si, Al) 2-O promedio de 1,637 Å .
La cordierita se encuentra en sedimentos arcillosos que experimentan metamorfismo térmico. Aparece desde las primeras etapas del metamorfismo , asociado a biotita y andalucita , y corresponde a una naturaleza química rica en aluminio. Pero permanece en las etapas superiores del metamorfismo.
La cordierita también puede aparecer en rocas como resultado del metamorfismo regional. Es entonces un metamorfismo de alto grado: cordierita gneis .
La cordierita también se puede encontrar en algunas rocas magmáticas : pegmatitas graníticas, noritas de cordierita derivadas de magma gabroico contaminado por material arcilloso .
La cordierita se puede asociar con andalucita , biotita , corindón , feldespatos de potasio , granates , moscovita , silimanita y espinelas .
Los cristales de gemas se pueden cortar como una piedra fina (facetas, cabujones).
La cordierita se puede procesar a alta temperatura. Luego adquiere características cercanas a las de las cerámicas sintéticas, como baja conductividad térmica , bajo coeficiente de expansión , capacidad de aislamiento dieléctrico y resistencia a agentes químicos.
Aplicaciones industrialesLa cordierita se utiliza para el aislamiento de resistencias eléctricas, la realización de tubos de quemadores , la fabricación de soportes de cocción en la industria cerámica.
También se encuentra en filtros catalíticos , para la conversión de contaminantes como CO , HC y NOx .
Aplicaciones domesticasEste material refractario se encuentra en los platos del horno como el fuego en la cordierita de piedra arenisca, las placas de cocción para pizza o pan, también como componente de la vitrocerámica al ejemplo de la cerámica de placas de cocción .