CLASES MINERALES

 

9 Clase IX. Silicatos

9.2 Estructura de los Silicatos


Durante mucho tiempo, los silicatos fueron considerados como sales del ácido silícico, en mayor o menor grado de polimerización. Por ejemplo, Groth consideró a los silicatos como derivados del ácido ortosilícico al polimerizarse éste y perder moléculas de agua en cuantía y forma diversa. Groth citaba ortosilicatos anhidros e hidratados, metasilicatos, polisilicatos, heteropolisilicatos y otros. Otro tanto harían otros mineralogistas como Tschermak, Frank y Vernadsky. Sin embargo, muchos silicatos no eran fáciles de encuadrar y no se tardó en desestimar esta forma de clasificarlos.

Con el uso de los Rayos X se pudieron estudiar las estructuras de numerosas sustancias, entre ellas de muchos silicatos. Varios científicos realizaron aportaciones en este campo (Bragg, Machatsschki, Goldschmidt, etc.). Lo primero que se puso en evidencia es que la unidad estructural básica consiste en una distribución de átomos de silicio tetracoordinados con átomos de oxígeno (disposición tetraédrica) (W.L. Bragg, 1926). Dependiendo de cómo se agrupen tales unidades estructurales básicas, se pueden observar diferentes tipos de estructuras.

En 1928, Machatschki distingue 2 tipos de estructuras en los silicatos:

En 1930, W.L. Bragg completa lo anterior y considera varias posibilidades, entre las que se citan los tetraedros aislados (unidades estructurales básicas), los grupos de dos tetraedros y los anillos, para el caso A, y las cadenas (simples o dobles), las disposiciones bidimensionales y las tridimensionales, para el caso B. En estas consideraciones se basó H. Strunz, unos años más tarde, para realizar su clasificación mineral.

En 1930, Machatschki hizo nuevas aportaciones a su propia clasificación, en donde, al igual que Bragg, daba entidad a las estructuras tipo mica (bidimensionales) y tipo feldespato (tridimensionales). Estructuras similares a los feldespatos se encuentran también en el cuarzo aunque, como es sabido, se trata de un óxido de silicio.

Posteriormente otros autores hicieron nuevas aportaciones, siempre sobre la base de la clasificación de Bragg.

En 1960, Zoltai establece una clasificación basada en la proporción de vértices compartidos y no compartidos de los tetraedros que forman la estructura silicatada. A partir de ahí, se puede obtener una constante que se relaciona con la estructura y que da lugar a la mencionada clasificación. Valores altos de la constante implican estructuras más complejas, mientras que los valores bajos corresponden a grupos tetraédricos finitos, más o menos numerosos. Este autor incluye a los minerales de la sílice (óxidos de silicio) entre los silicatos con estructuras tridimensionales infinitas.

En 1962, Liebau desarrolló una clasificación en la que fundamentalmente profundiza sobre las estructuras con un número ilimitado de tetraedros. En el caso de las estructuras en cadena se consideran las monocadenas y las bicadenas y en cada caso el número de tetraedros que forman la unidad estructural repetitiva. En las estructuras en monocadena el número de tetraedros que forman la unidad repetitiva puede ser 1, 2 (piroxenos), 3, 4, 5 y 7. En las estructuras en bicadena hay 4 casos. Teniendo en cuenta que la unidad repetitiva se encuentra formada por 2n tetraedros unidos de 2 en 2 por el vértice (unidad doble cadena), n puede valer 1, 2 (anfiboles), 3 ó 4. Para las estructuras en capa, Liebau considera hasta 3 criterios:

  1. Número de tetraedros que forman la unidad repetitiva, el cual puede ser 2 (micas), 3 ó 4.
  2. Forma de los huecos que aparecen en la red (hexágonos, pentágonos, octógonos o cuadrados).
  3. Orientación de los tetraedros en la capa, según que el vértice no compartido se encuentre "hacia arriba" o "hacia abajo".

Por lo que respecta a las estructuras finitas, Liebau las clasificaba en función del número de tetraedros que constituyen la unidad estructural. Esto ya lo habían hecho otros autores.

La base de las clasificaciones modernas de silicatos (y de otros minerales), se encuentra en los trabajos que J.B. y R.S. Dana comenzaron en 1837 sobre criterios químicos y de morfología cristalina. Pero estos trabajos no fueron tenidos en cuenta durante muchos años. Un siglo más tarde, Hugo Strunz (mineralogista alemán) considera tales trabajos y los de Bragg (antes mencionados) y comienza a desarrollar una clasificación que incluye 2000 términos, entre especies y variedades. En esta clasificación se tienen en cuenta, en primer lugar, los criterios químicos que originan las clases y a continuación se consideran las características cristaloquímicas y estructurales, para dar lugar a los tipos estructurales y a las subclases (en el caso de los silicatos).

En 1970, se publica en Leipzig la Quinta Edición de la obra de Strunz "Mineralogische Tabellen", la cual constituye la base de las clasificaciones actuales, con ciertas modificaciones introducidas por cada grupo de trabajo o escuela mineralógica. También se deben considerar las investigaciones que aclaran la naturaleza de especies y variedades, tanto nuevas como poco conocidas. Esta clasificación hace 6 apartados o subclases para los silicatos teniendo en cuenta los criterios cristaloquímicos y estructurales de tipo general. La división en grupos y en series minerales se basa también en estos criterios, pero aplicados en forma más concreta y, en ocasiones, apoyadas en consideraciones geoquímicas.

 


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