Cordierita

La cordierita, también conocida como Iolita, es un mineral bastante raro de la clase mineral de “silicatos y germanatos”.

Características de la Cordierita

La cordierita es altamente pleocroica, lo que significa que el color del cristal cambia visiblemente a simple vista según la irradiación de la luz.

Como la Iolita es birrefringente, muestra tres colores diferentes: amarillo claro, violeta a azul y azul claro.

Propiedades de lax cordierita

Cristaliza en el sistema de cristal ortorrómbico con la composición química idealizada Mg2Al3 [AlSi5O18] y, por lo tanto, es químicamente un silicato de magnesio y aluminio.

La clasificación de minerales de Strunz le asigna la cordierita a los silicatos del anillo, pero en su estructura, la piedra cordierita es un silicato de andamio.

El cristal Iolita es el análogo de magnesio de Sekaninait (Fe2Al3 [AlSi5O18]) y forma una serie completa de cristales mixtos.

Por lo tanto, la fórmula del compuesto (Mg, Fe) 2Al3 [AlSi5O18] a menudo se administra para cordierita, con los elementos magnesio y hierro entre paréntesis en la fórmula representada mutuamente (sustitución, diadochia), pero siempre en el La misma proporción a los otros componentes del mineral.

En la naturaleza, la cordierita rara vez desarrolla cristales prismáticos cortos y largos bien formados.

En su mayoría es en forma de agregados granulares a masivos. Sin embargo, ya se han encontrado cristales de hasta medio metro de longitud.

Las superficies de cristal no lesionadas tienen un brillo similar al vidrio, mientras que las superficies de fractura se parecen más a la grasa.

El color de la cordierita es de color azul oscuro a azul violeta, pero rara vez aparece en color verdoso, marrón amarillento, gris o azul claro.

Incluso las cordieritas incoloras son conocidas. Con una dureza de Mohs de 7 a 7.5, la cordierita es uno de los minerales duros que, como el mineral de referencia de cuarzo (7), es capaz de rayar el vidrio.

Etimología e historia

Abraham Gottlob Werner (1749-1817) ya conocía el mineral y recibió de él el nombre Iolith – del griego ἴον [ion] para violetas y λίθος [lithos] para piedra, juntos “piedra violeta” – debido a su azul oscuro, violeta tocando el color que le recordaba a Werner una violeta.

El mineralogista francés Louis Cordier (1777-1861) le dio al mineral el nombre Dichroit (“el doble color” en 1809).

Sin embargo, dado que la propiedad del mineral es en realidad un pleocroísmo, fue renombrada en 1813 por J.A.H. Lucas en Cordierita.

Clasificación

La novena edición de la clasificación de minerales de Strunz’schen, válida desde 2001 y utilizada por la Asociación Mineralógica Internacional (IMA), coloca a la cordierita en la clase de “silicatos y germanatos” y allí en la clase de “silicatos (ciclosilicatos)“.

Sin embargo, esta división se subdivide según la estructura de los anillos, de modo que el mineral se puede encontrar de acuerdo con su estructura en la subsección “[Si6O18] 12-seis-anillos simples sin aniones complejos de tipo isla”, donde solo junto con Sekaninait ” Grupo de cordierita “con el sistema no. 9.CJ.10 formas.

También la clasificación de minerales en su mayoría de habla inglesa según Dana asigna la cordierita en la clase de “silicatos y germanatos” y allí en el departamento de “silicatos: Sechserringe”.

Aquí está junto con Sekaninait en el “Grupo de Cordierita” 61.02.01 dentro de la subdivisión de los “silicatos de anillo: Sechserringe con anillos sustituidos con Al” para encontrar.

Estructura cristalina de cordierita

La cordierita cristaliza ortorrómbicamente en el grupo espacial Cccm (número de grupo espacial 66) con los parámetros de red a = 17.09 Å; b = 9.73 Å y c = 9.36 Å y 4 unidades de fórmula por unidad de celda. 

Las primeras determinaciones estructurales mostraron que en el [Si6O18] 12-6er anillos de la cordierita, un Si4 + es reemplazado por un ion Al3 +.

De ahí la parte de la fórmula correspondiente [AlSi5O18] 13 para el bloque de construcción de silicato (triángulos amarillos y gris oscuro en la imagen).

Estos anillos de 6 miembros están interconectados por una posición catiónica tetraédrica adicional rodeada por 4 oxígenos y una posición octaédrica rodeada por 6 oxígenos.

En la piedra Iolita, el aluminio Al3 + (berilo: berilio Be) se encuentra en la posición tetraédrica de unión al anillo y el magnesio Mg2 + (berilo: aluminio Al3 +) en las posiciones octaédricas.

Esta analogía con la estructura de berilo y la asignación de todo el Si a las posiciones de anillo tetraédrico de 6 miembros condujeron a la clasificación de la cordierita mineral como un silicato de anillo. 

Investigaciones posteriores sobre la distribución de Al y Si demostraron que todas las posiciones tetraédricas deben tenerse en cuenta para la descripción de la distribución Si-Al y que Si también se incorpora en la posición tetraédrica Al que conecta el anillo.

A temperaturas superiores a 830 ° C, el Si y el Al se distribuyen uniformemente en todas las posiciones tetraédricas (modificación de alta temperatura Indialith).

Incluso en el caso de la modificación ideal de baja temperatura de la cordierita, 1/3 del tetraedro de enlace está ocupado por Si.

Para cordierita e indialita, esto resulta en una estructura de marco de aluminosilicato de cadenas de anillos de 4 miembros en la dirección C, que se conectan lateralmente a anillos de 6 miembros. Estructuralmente, la cordierita mineral es un marco de silicato con la fórmula estructural idealizada Mg2 [Si5Al4]. 

La sustitución de Si por Al y su distribución ordenada conduce a una distorsión de la red cristalina y, por lo tanto, a una reducción de la simetría. La cordierita es, por lo tanto, ortorrómbica, pero debido a la formación de gemelos similar a la aragonita con hábito pseudohexagonal.

Modificaciones y variedades

El compuesto Mg2Al3 [AlSi5O18] es dimorfo y se presenta además de la cordierita de cristalización ortorrómbica antes como un indialito de modificación de alta temperatura de cristalización hexagonal.

Debido al equilibrio fuertemente inhibido de las dislocaciones en la red cristalina, todas las transiciones entre la indialita y la cordierita se encuentran en la naturaleza. 

Como Cerasita se llama una variedad de cordierita cuyo hábito se asemeja al de las esmeraldas de roble trampa.

En la mayoría de los casos, las cerasitas también se transforman en moscovita, sericita o pinita.

Formación

La cordierita es un mineral típico gneis y mica esquistos, que se formaron a presiones por debajo de 5 kbar y temperaturas de 550 ° C a aproximadamente 800 ° C.

Los minerales acompañantes incluyen andalucita, biotita, granate, corindón, moscovita, silimanita y espinela.

A medida que aumenta la temperatura, la formación de cordierita con la reacción de clorita + moscovita se convierte en cordierita + biotita + andalusita o sillimanita + H2O.

A altas temperaturas, este mineral se forma a través de la reacción de biotita + sillimanita a granate + cordierita + H2O. 

La cordierita aún es estable al inicio de la roca fundida (migmatitas) y también se forma magmáticamente en la cristalización de las masas fundidas graníticas, así como en las pegmatitas.

Además de las metapelitas y las rocas graníticas, Este mineral se produce en la formación de rocas en las rocas ultramáficas metamórficas, las gneises de cordierita-antofilita.

Para la mayoría de estas rocas, se supone un proceso de formación en dos etapas. Las rocas iniciales son rocas volcánicas de zonas de expansión continental u oceánica, en su mayoría basaltos del fondo del océano.

Estos se lixivian primero con soluciones hidrotermales, especialmente agua de mar, que se calienta a lo largo de las zonas de propagación en medio del océano y se difunde a través de las rocas del fondo del océano.

Este proceso generalizado de metamorfosis del suelo oceánico elimina el calcio, el potasio y el hierro de los basaltos.

Debido al bajo contenido de potasio, no se pueden formar los minerales de biotita, moscovita o potasio que desplazan la Iolita mineral. Es estable en un rango de temperatura mucho mayor que en las metapelitas.

La formación de este mineral está limitada a presiones inferiores a 5 kbar. Con presiones crecientes, la cordierita se descompone.

Como una formación bastante rara de mineral cordierita puede ser abundante en varias localidades en parte, pero en general no se usa ampliamente.

Yacimientos

En todo el mundo (2014), se conocen poco más de 900 sitios de cordierita. 

Además de su localidad tipo Great Arber en el Bosque Bávaro y otros lugares en el Alto Palatinado en Baviera, el mineral se produjo en Alemania, entre otros.

En varios lugares en el Bosque Negro como, entre otros, en el pozo Clara en Oberwolfach y en una cantera de pórfido cerca de Detzeln en Baden-Württemberg en la Colina Azul en la cuenca Eschweger y en la antigua Marmoritwerk en Hochstädten en Hesse.

En algunos lugares en las cercanías de Bad Harzburg en Baja Sajonia, en muchos lugares en el Siebengebirge de Renania del Norte-Westfalia cerca de Bad Godesberg y Königswinter, en numerosos lugares en el Eifel como abajo Andernach y Mendig en Renania-Palatinado, en Schaumberg (cerca de Theley) en el Sarre, en varias canteras cerca de Chemnitz en Sajonia, en Eckernförde en Schleswig-Holstein y en Dolmar cerca de Meiningen en Thuringia.

Conocido por sus extraordinarios hallazgos de cordierita, el campo Näverberg está ubicado aproximadamente a 4 km al oeste de la mina Falun en la provincia sueca de Dalarna, donde aparecieron cristales transparentes de hasta 20 cm de largo.

Sin embargo, los cristales más grandes conocidos de hasta 50 cm de longitud se encontraron en La Fuenfria en la Sierra de Guadarrama española y se conoce aproximadamente la mitad del tamaño de los cristales del Cerro San Pedro, cerca de la comunidad española Guadalix de la Sierra.

En Austria, el mineral se encontraba, entre otras cosas, en una cantera de basalto en Pauliberg en Burgenland, en algunos puntos de Carintia, Hessendorf (municipio Dunkelsteinerwald) y en varios lugares en Waldviertel en la Baja Austria, Stradner Kogel y en una cantera de basalto en Klöch en Estiria, en Kleinstroheim y en el Bosque Kürnberger y en varios lugares de Mühlviertel en la Alta Austria y en Schattenspitze en el Ochsental (Silvretta) en Vorarlberg.

En Suiza, Cordierit solo tiene algunos lugares en Bergell (Val Bregaglia) y en Val Rebolgin cerca de Lostallo en el cantón de Graubünden y Brissago TI en Val Crodolo, Miregn (municipio Biasca) y en Sponda Alp en el municipio de Chironico en el cantón.

Otras localidades incluyen Argelia, Andorra, Antártida, Argentina, Etiopía, Australia, Bolivia, Brasil, China, Finlandia, Francia y la isla francesa de Martinica, Georgia, Groenlandia, India, Irán, Irlanda, Israel, Italia, Japón. , Kazajstán, República Democrática del Congo (Zaire), Canadá, Madagascar, Marruecos, Myanmar, Namibia, Nueva Zelanda, Noruega, Omán, Perú, Polonia, Portugal, Rumania, Rusia, San Juan (Islas Vírgenes de los EE. UU.), Eslovaquia, Sri Lanka , Sudáfrica, Suriname, Tayikistán, Tanzania, la República Checa, Hungría, el Reino Unido (Reino Unido) y los Estados Unidos de América (EE. UU.).

Usos de la Cordierita

Como materias primas para la cerámica técnica se produce principalmente sintéticamente. La espuma de este mineral es una cerámica refractaria con baja conducción y expansión de calor.

Se utiliza cuando se requiere aislamiento a alta temperatura en el caso de fluctuaciones de temperatura frecuentes y grandes (pantallas térmicas, aislamiento de hornos, convertidores catalíticos).

Los minerales transparentes de color azul claro a oscuro se venden como piedras preciosas con el nombre de “zafiro de agua”.

En las leyendas e historias de los vikingos se habla de una piedra del sol, que indica un patrón de polarización del cielo en el cielo nublado, que revela la posición del sol.

Se ha sugerido que se trataba de un cristal de cordierita. La luz del día muestra a Rayleigh dispersando un patrón de polarización característico, que está alineado de manera característica con la posición del sol.

La iolita podría haber servido como un filtro polarizador para detectar esta alineación.