Berilo
| Berilo Categoría IX : silicatos | |
 Varios berilos. | |
| General | |
|---|---|
| Clase Strunz |
9.CJ.05
9 Sin clasificación Strunz silicatos (germanatos) |
| La clase de Dana |
61.01.01.01
Ciclosilicatos |
| Fórmula química | Be 3 Al 2 Si 6 O 18 |
| Identificación | |
| Forma masa | 537.5018 ± 0.0072 amu Al 10.04%, Be 5.03%, O 53.58%, Si 31.35%, |
| Color | variado |
| Clase de cristal y grupo espacial | bipiramidal dihexagonal; P 6 / mcc |
| Sistema de cristal | hexagonal |
| Red Bravais | primitivo P |
| Escote | imperfecto, difícil, en {0001} ; pero, a veces, plan de separación según (0001) |
| Rotura | concoidal |
| Habitus | cristales prismáticos a menudo alargados |
| Escala de Mohs | 7-8 |
| Línea | blanco, Blanca |
| Brillar | vidrioso, mate |
| Propiedades ópticas | |
| Índice de refracción | Ne = 1.562 a 1.600 No = 1.566 a 1.602 |
| Pleocroísmo | variable |
| Birrefringencia | uniaxial (-); 0,004-0,007 |
| Dispersión | 2 v z ~ 0,014 |
| Fluorescencia ultravioleta | fluorescente y luminiscente |
| Transparencia | transparente a opaco |
| Propiedades químicas | |
| Densidad | 2.60 a 2.90 |
| Fusibilidad | infusible pero las variedades transparentes calentadas de repente se vuelven blancas lechosas, las esmeraldas dan una perla verde claro. |
| Solubilidad | soluble en HCl a presión; en HF |
| Propiedades físicas | |
| Magnetismo | No |
| Radioactividad | alguna |
| Unidades de SI y STP a menos que se indique lo contrario. | |
El berilo es una especie mineral del grupo silicatos , subgrupo ciclosilicatos de fórmula Be 3 Al 2 Si 6 O 18, con trazas de Fe , Mn , Mg , Ca , Cr , Na , Li , K , Rb , Cs , O , H y OH . Algunos cristales pueden alcanzar los 18 my pesar 180 t .
Historia de descripción y denominaciones
Inventor y etimología
Su nombre proviene del latín beryllus , a su vez del griego βήρυλλος ( bếrullos ), "cristal del color del agua de mar". Es citado por primera vez por Plinio en su Historia natural en el 77 d.C. AD También se menciona en el Apocalipsis de Juan : "Las piedras fundamentales de la muralla de la ciudad estaban adornadas con todo tipo de piedras preciosas [y] la octava base de berilo. "
Sinónimos
- beril
- berilitis
- berilita
Características fisicoquímicas
Criterios de determinación
El berilo se reconoce fácilmente por su morfología hexagonal y caras prismáticas. De hecho, la morfología del berilo consta de prismas {10 1 0} y {11 2 0}, terminados por el pinacoide {0001}, y numerosas bipirámides {10 1 1} y {11 2 2}. Los cristales se alargan a lo largo del eje z . Con un brillo vítreo y mate, el berilo presenta varios colores variados. Sujeto a la radiación ultravioleta , es fluorescente y luminiscente . Puede ser transparente u opaco. Su línea es blanca, su fractura concoidea .
El berilo es soluble en ácido clorhídrico a presión y en ácido fluorhídrico . Las variedades transparentes brutalmente calentadas se vuelven de color blanco lechoso, las esmeraldas dan una perla verde claro.
Variedades y mezclas
Las variedades transparentes se utilizan como piedras preciosas en joyería y son:
- el aguamarina , azul y azul verdoso;
- la esmeralda , verde por la presencia de cromo ;
- el heliodor , dorado o amarillo por la presencia de hierro ;
- la morganita de naranja a rosa, que contiene litio y cesio ;
- la goshenita , incolora;
- el rojo de berilo (bixbita), grosella roja sostenía un rico manganeso .
Cristaloquímica
Según la clasificación de Dana , el berilo es el líder de un grupo de minerales isoestructurales, el grupo berilo (61.01.01): es uno de los ciclosilicatos compuestos por anillos de seis miembros (61), de los cuales los anillos de fórmula Si 6 O 18puede contener grupos hidroxilo OH y átomos de aluminio en sustitución del silicio (61.01). Según la clasificación de Strunz , el berilo forma parte del grupo 9.CJ.05: es un silicato (IX), más precisamente un ciclosilicato (9.C) que contiene anillos con seis miembros Si 6 O 18(9.CJ). Estos dos grupos, según las dos clasificaciones diferentes, contienen los mismos minerales.
| Mineral | Fórmula | Grupo de puntos | Grupo espacial |
|---|---|---|---|
| Bazzite | Sea 3 (Sc, Al) 2 Si 6 O 18 | 6 / mmm | P 6 / mcc |
| Berilo | Be 3 Al 2 Si 6 O 18 | 6 / mmm | P 6 / mcc |
| Indialita | Mg 2 Al 4 Si 5 O 18 | 6 / mmm | P 6 / mcc |
| Pezzottaïte | Cs (Be 2 Li) Al 2 Si 6 O 18 | 3 m | R 3 c |
| Stoppaniitis | (Fe, Al, Mg) 4 (Na, []) 2 [Be 6 Si 12 O 36 ] · 2 (H 2 O) | 6 / mmm | P 6 / mcc |
En los berilos alcalinos, el litio puede sustituir al aluminio en la posición octaédrica y el aluminio puede sustituir parcialmente al berilio en la posición tetraédrica. El equilibrio eléctrico de la estructura se logra mediante la introducción de iones de sodio o cesio en los canales de la estructura.
Según el contenido de álcalis, los berilos se clasifican en:
- berilo sin álcalis: álcalis totales menos del 1%;
- berilo bajo en álcali, potasio o sodio-potasio: predomina el potasio , su contenido está entre el 0,5 y el 1%;
- berilo sódico: predomina el sodio , su contenido se sitúa entre el 0,5 y el 1%;
- sodio -berilo litífero: sodio entre 0 y 2%, litio menos del 6%;
- beril cesio-litífero: alto contenido de sodio y litio , cesio superior al 5%.
Es posible que también se encuentre agua de naturaleza zeolítica en los canales, así como gases como CO 2 , Ar y Ne.
Cristalografía
El berilo cristaliza en el grupo espacial hexagonal P 6 / mcc (Z = 2 unidades de forma por malla ), con los parámetros de malla = 9.203 Å y = 9.172 Å (V = 672.75 Å 3 , densidad calculada = 2, 65 g / cm 3 ) .
La estructura del berilo está compuesta por anillos de Si 6 O 18que poseen un plano de simetría perpendicular al eje principal que pasa por el carbono del silicio . Estos anillos forman columnas paralelas al eje principal y están interconectados por anillos de cuatro tetraedros centrados en el berilio . El aluminio finalmente ocupa sitios octaédricos. La topología del berilo es, por tanto, la de un tectosilicato ( clasificación de Zoltai ) y sólo la distinción química entre los tetraedros centrados en el silicio y los centrados en el berilio permite clasificar este mineral entre los ciclosilicatos ( clasificación de Machatski-Bragg ).
Propiedades químicas
El berilo es difícil de transformar en caolinita Al 2 Si 2 O 5 (OH) 4, en bertrandita Be 4 (OH) 2 [Si 2 O 7 ], en fenacita Be 2 SiO 4, en el anfiboloide epididimítico Na (OHBeSi 3 O 7 )y ciclosilicato de milarita K 2 Ca 4 Al 2 Be 4 Si 24 O 60 (H 2 O).
Depósitos y depósitos
Gitología y minerales asociados
El berilo es un mineral en pegmatitas graníticas. De tamaño variable, a veces muy grande, se forma al final de la cristalización de los macizos graníticos, cuando el magma restante se enriquece en agua y elementos raros en comparación con el magma inicial. Los elementos mineralizantes ( flúor , boro ) promueven el desarrollo de cristales grandes . En tales pegmatitas, el berilo se puede asociar con topacio , turmalina , moscovita y lepidolita , grandes cristales de feldespato y cuarzo , espodumena y muchos óxidos de titanio , tantalio , etc. ( rutilo , columbita , etc. ). La síntesis hidrotermal de berilo a partir de una mezcla de sílice , alúmina y carbonato de berilio se puede llevar a cabo entre 400 ° C y 850 ° C a presiones de 400 a 2000 bares.
El berilo también puede aparecer en algunas sienitas , nefelina, sienita y mármoles . La variedad esmeralda tiene una paragénesis metamórfica ( lutita en biotita ).
Depósitos que producen ejemplares notables
Los berilos más notables provienen de Colombia (esmeralda), Brasil (aguamarina, heliodor y esmeralda), Pakistán (aguamarina) y Rusia (heliodor).
La Nueva Inglaterra ( EE.UU. ) tiene muchos depósitos; la Carolina del Norte ( Estados Unidos ) es también una fuente de berilo ordinario.
En Francia , el berilo se informó en The Villeder ( Morbihan ) a Alençon ( Orne ), en Loire-Atlantique ( Orvault ), cerca de Bagnères-de-Luchon ( Haute-Garonne ), alrededor de Bessines ( Haute Vienne ) y Autun ( Saône-et -Loira ).
Explotación de yacimientos
- El berilo es la principal fuente de berilio . El berilio, un metal de muy baja densidad, se utiliza en aleaciones, en particular el cobre; también es útil como un reflector de neutrones en la producción de energía nuclear y, debido a su muy baja absorción de rayos X , para la fabricación de las ventanas de salida de los tubos de rayos X .
- Se cortan los cristales de gemas .
Notas y referencias
Notas
- 1: berilo dorado; 2: heliodor; 3: esmeralda; 4: aguamarina; 5: morganita.
Referencias
- La clasificación de minerales elegida es la de Strunz , a excepción de los polimorfos de sílice, que se clasifican entre los silicatos.
- masa molecular calculada de " pesos atómicos de los elementos 2007 " en www.chem.qmul.ac.uk .
- (en) Thomas R. Dulski, Un manual para el análisis químico de metales , vol. 25, ASTM International,1996, 251 p. ( ISBN 0-8031-2066-4 , leer en línea ) , pág. 72.
- (en) John W. Anthony , Richard A. Bideaux , Kenneth W. Bladh y Monte C. Nichols , The Handbook of Mineralogy: Silica, silicates , vol. II, Publicación de datos minerales,1995.
- Traducción del Abbé Crampon , 1923 [ leer en línea ] .
- (en) " Beryl Mineral Data " en Webmineral (consultado el 30 de octubre de 2011 ) .
- ICSD No. 54,110 ; (en) J.-S. Lee , P.-L. Lee y S.-C. Yu , " Análisis estructural de cristales de esmeralda cultivados por flujo " , Revista de la Sociedad Geológica de China , vol. 38,1995, p. 273-286.
Ver también
Bibliografía
- (en) Robert M. Hazen , Andrew Y. Au y Larry W. Finger , “ Química de cristales de alta presión del berilo (Be 3 Al 2 Si 6 O 18) y euclasa (BeAlSiO 4 OH) ” , Mineralogista estadounidense , vol. 71, n hueso 7-8,1986, p. 977-984 ( leer en línea ).