Dickita ( Al 2 Si 2 O 5 (OH) 4 ) es un mineral arcilloso filosilicato que lleva el nombre del químico metalúrgico Allan Brugh Dick, quien lo describió por primera vez. Está compuesto químicamente por 20,90% aluminio , 21,76% silicio , 1,56% hidrógeno y 55,78% oxígeno . Tiene la misma composición que la caolinita , la nacrita y la haloisita , pero con una estructura cristalina diferente ( polimorfa ). La dickita a veces contiene impurezas como titanio , hierro , magnesio , calcio , sodio y potasio . [3]
La dickita se encuentra con otras arcillas y requiere difracción de rayos X para su identificación positiva. La dickita es un importante indicador de alteración [ se necesita aclaración ] en los sistemas hidrotermales , además de encontrarse en suelos y lutitas.
La ubicación tipo de dickita es en Pant-y-Gaseg, Amlwch , Isla de Anglesey , Gales , Reino Unido, donde se describió por primera vez en 1888. [3] La dickita aparece en lugares con cualidades similares y se encuentra en China , Jamaica , Francia , Alemania , Reino Unido , Estados Unidos , Italia , Bélgica y Canadá . [12]
En 1888, Allan Brugh Dick (1833-1926), un químico metalúrgico escocés , estaba en la isla de Anglesey para realizar una investigación sobre el caolín. Realizó varios experimentos describiendo el mineral arcilloso . [8] No fue hasta 1931 que Clarence S. Ross y Paul F. Kerr observaron más de cerca el mineral y concluyeron que era diferente de los minerales conocidos de caolinita y nacrita . Le pusieron el nombre de la primera persona que describió el mineral.
Al 2 Si 2 O 5 (OH) 4 es la fórmula química de la dickita. Las abundancias porcentuales calculadas son muy cercanas en comparación con otros minerales de caolín.
Composición química de la dickita: [7]
La dickita y otros minerales de caolín se desarrollan comúnmente mediante la erosión de feldespatos y moscovita . [7] A través de su evolución, la dickita, un mineral filosilicato, mantiene los elementos de aluminio y silicio que influyen en la formación de láminas hexagonales comunes a los minerales arcillosos.
El problema de la identidad errónea surge al comparar la dickita con otros minerales de caolín debido al hecho de que la caolinita, la dickita y la nacrita tienen la misma fórmula pero diferentes estructuras moleculares. La única forma de determinar la verdadera identidad del mineral es mediante difracción de rayos X en polvo y medios ópticos.
La dickita se descubrió por primera vez en Almwch, isla de Anglesey , Gales, Reino Unido. La dickita se encuentra dispersa por todo Gales formando apariciones en conjuntos de vetas y como mineral formador de rocas. Esta zona y otras donde se puede encontrar dickita comparten características similares. Las bolsas en calizas de algas filoides , en intersticios de biocalcarenitas y areniscas son un entorno adecuado para la dickita. Presión muy baja y altas temperaturas son el ambiente ideal para la formación de dickita. La cristalización más perfecta de la dickita se produce en calizas de algas porosas en forma de un polvo blanco. Las dickitas más desordenadas se pueden encontrar en rocas menos porosas.
Otro lugar de ocurrencia, como lo indican Brindley y Porter de la revista American Mineralogists, es la zona norte de dickita en Jamaica . La dickita en esta zona varía desde brechas endurecidas que contienen crema hasta fragmentos rosados y violáceos compuestos en gran parte de dickita con anatasa subordinada colocada en una matriz de dickita verdosa, hasta vetas discretas y revestimientos superficiales de dickita blanca, crema y translúcida. Parece que las dickitas de la zona norte se formaron por aguas calientes ascendentes de origen incierto.
La dickita se encuentra en todo el mundo en lugares como Ouray , Colorado , EE. UU.; San Juanito, Chihuahua , México, en una zona silicificada entre el área de riolita ; y en St. George , Utah , EE. UU., donde se cree que el mineral está asociado con roca volcánica . [11] Se realizó un estudio extenso sobre dickita relacionado con su ubicación en calizas de Pensilvania en el sureste de Kansas , EE. UU.
En los depósitos de dickita del sureste de Kansas, la distribución depende de lo siguiente: la alternancia estratigráfica de calizas y lutitas , buzamiento regional hacia el oeste , depósitos gruesos de calizas de algas altamente porosas e intrusiones ígneas . Se descubrió que las aguas subterráneas se calentaron sustancialmente junto con las aguas magmáticas que se abrieron paso hacia arriba y a través de las intrusiones en los montículos de algas en forma de conductos que permitieron que la dickita se depositara en esta área y podría ser concluyente decir que esta tendencia sigue en otros lugares del mundo. [9]
La dickita adquiere la apariencia de un color terroso blanco y marrón y, a menudo, se encuentra incrustada en muchos otros minerales como el cuarzo.
Dickite tiene un escote perfecto en la dirección (001). Su color varía desde azul, gris, blanco hasta incoloro. Suele tener una textura opaca parecida a la arcilla . Su dureza en la escala de Mohs es de 1,5-2, básicamente entre talco y yeso . Esto se atribuye a sus enlaces químicos flojos. Se mantiene mediante enlaces de hidrógeno, que de otro modo son débiles. Deja una veta blanca y tiene un brillo nacarado. Tiene una densidad de 2,6. La dickita es biaxial, su birrefringencia está entre 0,0050 y 0,0090, su relieve superficial es bajo y no tiene dispersión. El plano del eje óptico es normal al plano de simetría e inclinado 160, detrás de la normal a (0,0,1).
La estructura atómica de la dickita, al ser muy similar a la de la caolinita y otros minerales de tipo caolín, tiene una disposición muy específica que difiere ligeramente lo suficiente como para diferenciar su apariencia física y otras propiedades físicas de las de sus miembros de la familia caolinita y nacrita. Al comparar las familias de minerales mediante los experimentos examinados por Ross y Kerr, las similitudes entre ellos son claramente evidentes y, dependiendo de las muestras, pueden ser indistinguibles por medios ópticos. [5]
La estructura hexagonal y el apilamiento de los átomos influyen en las propiedades físicas de muchas maneras, incluido el color, la dureza, la división, la densidad y el brillo. Otro factor importante que influye en las propiedades físicas de los minerales es la presencia de enlaces entre átomos. Dentro de la dickita existe un enlace OH dominante, un tipo de enlace iónico fuerte. [10]
La dickita tiene un sistema cristalino monoclínico y su clase cristalina es domática (m). Este sistema cristalino contiene dos ejes no iguales (a y b) que son perpendiculares entre sí y un tercer eje (c) que está inclinado con respecto al eje a. Los ejes a y c están en un plano. La dickita implica un enlace entre capas con al menos 3 enlaces identificables: una interacción de tipo iónico debido a cargas netas desequilibradas en las capas, fuerzas de Van der Waals entre capas y enlaces de hidrógeno entre átomos de oxígeno en la superficie de una capa y grupos hidroxilo en la superficie opuesta. . Un enlace de hidrógeno, como se usa el término aquí, implica una interacción de largo alcance entre el hidrógeno de un grupo hidroxilo coordinado con un catión y un átomo de oxígeno coordinado con otro catión. La reacción es predominantemente electrostática; por tanto, es apropiado un modelo de enlace iónico. Su relación axial es a=0,576, b=1, c=1,6135.
La red hexagonal de tetraedros de Si-O junto con la capa superpuesta de octaedros de Al-O, OH forman la capa de caolín que se encuentra en la dickita. La dickita se compone de secuencias regulares de una, dos y seis capas de caolín. El análisis de la estructura de la dickita revela que el grupo espacial es C4s-Cc. Los ejes a y c se encuentran ambos en el plano de simetría de deslizamiento. [10] La estructura de Dickita se compone de una capa compartida de tetraedros que comparten esquinas llenos por un plano de oxígenos e hidroxilos junto con una hoja de octaedros que comparten bordes y uno de cada tres sitios queda vacío. [7]
Se realizó un experimento utilizando un cristal pseudohexagonal de dickita para determinar la información de la celda unitaria y las capas que existen dentro de la dickita. Se descubrió que hay seis capas dentro de la capa de caolín dentro de la dickita. Esto se evidencia en los siguientes hallazgos. Hay un átomo de oxígeno de la capa de oxígeno que se encuentra en el centro. Los átomos de la capa de O, de la capa de Si y de la capa de O,(OH) están situados para la capa de caolín ideal. [10]
CJ Ksanda y Tom FW Barth realizaron experimentos de rayos X y se concluyó que la dickita está compuesta de pequeñas capas de cationes y aniones paralelos al plano ab apilados uno encima del otro y descubrieron que eran exactamente como lo había hecho Gruner. descrito. También se concluyó que la disposición bidimensional de algunos de los átomos no es como la describió Gruner. [6]