La awillita es un mineral nesosilicato de hidróxido de calcio con fórmula Ca 3 (SiO 3 OH) 2 ·2H 2 O. Se presenta como cristales monoclínicos prismáticos vítreos, de incoloros a blancos. Su dureza en la escala de Mohs está entre 3 y 4. Se presenta como un mineral de alteración en el metamorfismo de contacto de la piedra caliza . [4] Ocurre en asociación con apofilita , natrolita , taumasita , merwinita, espurrita , gehlenita , etringita , portlandita , hillebrandita, foshagita, brucita y calcita . [4]
Se describió por primera vez en 1925 por un suceso en la mina Dutoitspan, Kimberley, Sudáfrica y recibió su nombre de Alpheus Fuller Williams (1874-1953), ex funcionario de la compañía de diamantes De Beers . [3]
La awillita se encuentra típicamente en vetas de espurrita y pertenece a la subclase de nesosilicato. Es monoclínico, su grupo espacial es P2 y su grupo puntual es 2.
Se sugiere que la afwillita se forma en vetas fracturadas del mineral espurrita. Jennita , afwillita, oyelita y calcita son minerales que se forman en capas dentro de las vetas de espurrita. Parece que la afwillita, así como la calcita, se forman a partir de fluidos precipitados. La jennita es en realidad una alteración de la afwillita, pero ambas se formaron a partir de silicatos de calcio mediante hidratación. Los estudios de laboratorio determinaron que la afwillita se forma a una temperatura inferior a 200 °C (392 °F), generalmente alrededor de 100 °C. [5] La awillita y la espurrita se forman mediante metamorfismo de contacto de la piedra caliza. [6] El metamorfismo de contacto es causado por la interacción de la roca con el calor y/o fluidos de un magma de silicato cristalizado cercano . [7]
La afwillita tiene una estructura monoclínica compleja y los tetraedros de silicio de la estructura cristalina se mantienen unidos mediante enlaces de hidrógeno . [8] Tiene un escote perfecto paralelo a sus caras (101) y un escote pobre paralelo a sus (100). [9] Es biaxial y su ángulo de 2V, la medida de un eje óptico al otro eje óptico, es de 50 – 56 grados. Cuando se observa con polarizadores cruzados en un microscopio petrográfico , muestra colores naranjas de primer orden, lo que da una birrefringencia máxima de 0,0167 (determinada mediante la tabla de Michel-Levy). La awillita es ópticamente positiva. Además, tiene hábito cristalino prismático . [5] Bajo el microscopio, la afwillita parece wollastonita , que pertenece a la misma familia que la afwillita.
La afwillita se compone de cadenas dobles que consisten en poliedros de calcio y silicio conectados entre sí compartiendo esquinas y bordes. Esto hace que se formen láminas continuas paralelas a sus caras del índice de Miller [ 1 01]. Las láminas están unidas entre sí mediante enlaces de hidrógeno y todas están conectadas mediante enlaces Ca-Si-O (Malik y Jeffery, 1976). [8] Cada átomo de calcio está en coordinación octaédrica 6 veces con el oxígeno, y el silicio está en coordinación tetraédrica 4 veces alrededor del oxígeno. Alrededor de cada silicio hay un grupo OH y tres oxígenos vecinos. [8] Los tetraedros de silicio están dispuestos de modo que comparten un borde con el calcio (1), y el silicio (2) comparte bordes con el poliédrico de calcio (2) y calcio (3). [8] Los tetraedros de silicio se mantienen unidos por el grupo OH y se producen enlaces de hidrógeno entre el hidrógeno en el OH y los tetraedros de silicio. Los enlaces de hidrógeno se producen porque el ion positivo, el hidrógeno, es atraído por iones con carga negativa que, en este caso, son los tetraedros de silicio. [7]
La afwillita es uno de los hidratos de silicato de calcio (CSH) que se forman cuando el cemento Portland fragua para formar pasta de cemento endurecida (HCP) en el hormigón . [10] El cemento obtiene su resistencia de la hidratación de los silicatos tri- y dicálcicos (C 3 S y C 2 S) presentes en el clinker .
Otros minerales de silicato de calcio hidratado (CSH):
Otros minerales de hidrato de silicato de calcio y aluminio (CASH):