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Sodalita

La sodalita ( / ˈ s oʊ . d ə ˌ l aɪ t / SOH -də-lyte ) es un mineral tectosilicato con la fórmula Na
8(Alabama
6Si
6Oh
24)Cl
2, con variedades de color azul real ampliamente utilizadas como piedra preciosa ornamental . Aunque las muestras masivas de sodalita son opacas, los cristales suelen ser transparentes a translúcidos. La sodalita es un miembro del grupo de las sodalitas junto con la hauyna , la nosean , la lazurita y la tugtupita .

Los pueblos de la cultura Caral comerciaban con sodalita del altiplano del Collao . [6] Descubierta por primera vez por los europeos en 1811 en el complejo intrusivo Ilimaussaq en Groenlandia , la sodalita no adquirió gran importancia como piedra ornamental hasta 1891, cuando se descubrieron vastos depósitos de material fino en Ontario , Canadá.

Estructura

La estructura de la sodalita fue estudiada por primera vez por Linus Pauling en 1930. [7] Es un mineral cúbico del grupo espacial P 4 3n ( grupo espacial 218 ) que consiste en una red de jaula de aluminosilicato con cationes Na + y aniones cloruro en el marco intermedio. (Puede haber pequeñas cantidades de otros cationes y aniones en su lugar). Este marco forma una estructura de jaula de zeolita . Cada celda unitaria tiene dos cavidades, que tienen casi la misma estructura que la jaula de borato (B
24Oh
48)24−
Se encuentra en el borato de zinc Zn
4O(BO
2)
6, [8] la jaula de berilosilicato (Be
12Si
12Oh
48)24−
, [7] y la jaula de aluminato (Al
24Oh
48)24−
En California
8(Alabama
12Oh
24) (O
4)
2, [9] y como en el mineral similar tugtupita ( Na
4AlBeSi
4Oh
12Cl ) (ver grupo Haüyne#Sodalita ). Hay una cavidad alrededor de cada ion cloruro. Un cloruro se encuentra en las esquinas de la celda unitaria y el otro en el centro. Cada cavidad tiene simetría tetraédrica quiral y las cavidades alrededor de estas dos ubicaciones de cloruro son imágenes especulares una de la otra (un plano de deslizamiento o una rotación impropia cuádruple lleva a una hacia la otra). Hay cuatro iones sodio alrededor de cada ion cloruro (a una distancia y cuatro más a una distancia mayor), rodeados por doce SiO
4Tetraedros y doce AlO
4tetraedros. Los átomos de silicio y aluminio se encuentran en las esquinas de un octaedro truncado con los átomos de cloruro y cuatro de sodio en el interior. [8] (Una estructura similar llamada "sodalita de carbono" puede ocurrir como una forma de carbono a muy alta presión; consulte la ilustración en la referencia. [10] ) Cada átomo de oxígeno se une entre un SiO
4Tetraedro y un AlO
4Tetraedro. Todos los átomos de oxígeno son equivalentes, pero la mitad se encuentra en entornos que son enantiomórficos a los entornos de la otra mitad. Los átomos de silicio están en las posiciones de ubicación y simetría equivalentes, y los iones de aluminio en las posiciones de ubicación y simetría equivalentes. Los tres átomos de silicio y los tres átomos de aluminio enumerados anteriormente más cercanos a una esquina dada de la celda unitaria forman un anillo de tetraedros de seis miembros, y los cuatro en cualquier cara de la celda unitaria forman un anillo de tetraedros de cuatro miembros. Los anillos de seis miembros pueden servir como canales en los que los iones pueden difundirse a través del cristal. [11]

La estructura es una forma arrugada de una estructura en la que los ejes triples de cada tetraedro se encuentran en planos paralelos a las caras de la celda unitaria, colocando así la mitad de los átomos de oxígeno en las caras. A medida que aumenta la temperatura, la estructura de sodalita se expande y se desenrolla, volviéndose más parecida a esta estructura. En esta estructura, las dos cavidades siguen siendo quirales, porque ninguna isometría indirecta centrada en la cavidad (es decir, una reflexión, inversión o rotación impropia) puede superponer los átomos de silicio sobre átomos de silicio y los átomos de aluminio sobre átomos de aluminio, al mismo tiempo que superpone los átomos de sodio sobre otros átomos de sodio. Se produce una discontinuidad del coeficiente de expansión térmica a una determinada temperatura cuando el cloruro se reemplaza por sulfato o yoduro, y se cree que esto sucede cuando la estructura se expande por completo o cuando el catión (sodio en la sodalita natural) alcanza las coordenadas (etcétera). [11] Esto añade simetría (como planos especulares en las caras de la celda unitaria) de modo que el grupo espacial se convierte en Pm 3 n ( grupo espacial 223 ), y las cavidades dejan de ser quirales y adquieren simetría piritoédrica . La sodalita natural contiene principalmente aniones cloruro en las jaulas, pero pueden sustituirse por otros aniones como sulfato , sulfuro , hidróxido , triazufre con otros minerales en el grupo de la sodalita que representan composiciones de miembros finales. El sodio puede sustituirse por otros elementos del grupo alcalino y el cloruro por otros haluros . Muchos de estos han sido sintetizados. [11]

El color azul característico surge principalmente de S enjaulado−3y grupos S 4. [12]

Propiedades

Una muestra de pegmatita de carbonato de sodalita de Bolivia, con una superficie de roca pulida.

La sodalita es un mineral ligero, relativamente duro pero frágil, que recibe su nombre por su contenido de sodio ; en mineralogía, se la puede clasificar como un feldespatoides . Muy conocida por su color azul, la sodalita también puede ser gris, amarilla, verde o rosa y suele estar moteada con vetas o manchas blancas. El material de color azul más uniforme se utiliza en joyería , donde se le da forma de cabujones y cuentas . El material de menor calidad se ve con más frecuencia como revestimiento o incrustación en diversas aplicaciones.

Aunque es algo similar a la lazurita y al lapislázuli , la sodalita rara vez contiene pirita (una inclusión común en el lapislázuli) y su color azul se parece más al azul real tradicional que al ultramar . Se distingue además de minerales similares por su veta blanca (en lugar de azul). Las seis direcciones de clivaje deficiente de la sodalita pueden verse como grietas incipientes que recorren la piedra.

La mayoría de las sodaslitas emiten fluorescencia de color naranja bajo luz ultravioleta , y la hackmanita exhibe tenebrescencia . [13]

Hackmanita

Dodecaedro de hackmanita del valle de Koksha, Afganistán

La hackmanita es una variedad de sodalita que presenta tenebrescencia. [14] Cuando la hackmanita de Mont Saint-Hilaire (Quebec) o Ilímaussaq (Groenlandia) se extrae recientemente, generalmente es de un violeta pálido a oscuro, pero el color se desvanece rápidamente a un blanco grisáceo o verdoso. Por el contrario, la hackmanita de Afganistán y la República de Myanmar (Birmania) comienza con un color blanco cremoso, pero desarrolla un color entre violeta y rojo rosado con la luz solar. Si se deja en un entorno oscuro durante algún tiempo, el violeta se desvanecerá nuevamente. La tenebrescencia se acelera mediante el uso de luz ultravioleta de onda larga o, en particular, de onda corta .

Aparición

La sodalita fue descrita por primera vez en 1811 por su presencia en su localidad tipo en el complejo Ilimaussaq , Narsaq, Groenlandia Occidental . [2]

La sodalita, que se presenta típicamente en forma masiva, se encuentra como relleno de vetas en rocas ígneas plutónicas como las sienitas nefelínicas . Está asociada con otros minerales típicos de entornos subsaturados de sílice, a saber, leucita , cancrinita y natrolita . Otros minerales asociados incluyen nefelina , andradita titánica , aegirina , microclina , sanidina , albita , calcita , fluorita , ankerita y barita . [4]

Hipopótamo en sodalita, longitud 9 cm (3,5 in)

Los depósitos significativos de material fino se limitan a unos pocos lugares: Bancroft, Ontario ( mina de sodalita Princess ) y Mont-Saint-Hilaire, Quebec , en Canadá; y Litchfield, Maine , y Magnet Cove, Arkansas , en los EE. UU. El complejo Ice River, cerca de Golden, Columbia Británica , contiene sodalita. [15] Se encuentran depósitos más pequeños en América del Sur (Brasil y Bolivia), Portugal, Rumania, Birmania y Rusia. La hackmanita se encuentra principalmente en Mont-Saint-Hilaire y Groenlandia .

Cristales euédricos transparentes se encuentran en el norte de Namibia y en las lavas del Vesubio , en Italia.

La sodalitita es un tipo de roca ígnea extrusiva rica en sodalita. [16] Su equivalente intrusivo es la sodalitolita . [16]

Historia

Los pueblos de la cultura Caral comerciaban con sodalita del altiplano del Collao. [17]

Síntesis

La estructura de jaula mesoporosa de la sodalita la hace útil como material contenedor para muchos aniones. Algunos de los aniones que se sabe que se han incluido en materiales con estructura de sodalita incluyen nitrato , [18] yoduro , [19] yodato , [20] permanganato , [21] perclorato , [22] y perrenato .

Véase también

Referencias

  1. ^ Warr, Laurence N. (junio de 2021). "Símbolos minerales aprobados por IMA–CNMNC". Revista Mineralógica . 85 (3): 291–320. Código Bibliográfico :2021MinM...85..291W. doi : 10.1180/mgm.2021.43 . S2CID  235729616.
  2. ^ ab Mindat con ubicaciones
  3. ^ Datos de Webmineral
  4. ^ ab Manual de mineralogía
  5. ^ Hurlbut, Cornelius S.; Klein, Cornelis, 1985, Manual de mineralogía, 20.ª edición, ISBN 0-471-80580-7 
  6. ^ Sanz, Nuria; Arriaza, Bernardo T.; Standen, Vivien G., eds. (2015). La cultura Chinchorro: una perspectiva comparada, la arqueología de la momificación humana más temprana. Ediciones UNESCO. p. 162. ISBN 978-92-3-100020-1.
  7. ^ ab Linus Pauling (1930). "La estructura de la sodalita y la helvita". Zeitschrift für Kristallographie . 74 (1–6): 213–225. doi :10.1524/zkri.1930.74.1.213. S2CID  102105382.
  8. ^ ab P. Smith; S. García-Blanco; L.Rivoir (1961). "Un nuevo tipo estructural de anión metaborato". Zeitschrift für Kristallographie . 115 (1–6): 460–463. doi :10.1524/zkri.1961.115.16.460. S2CID  93970848.
  9. ^ W. Depmeier (1979). "Datos revisados ​​del cristal para el aluminato sodalita Ca8[Al12O24](WO4)2". Journal of Applied Crystallography . doi : 10.1107/S0021889879013492 .
  10. ^ Pokropivny, Alex; Volz, Sebastian (septiembre de 2012). "'Fase C 8': ¿supercubano, tetraédrico, BC-8 o sodalita de carbono?". Physica Status Solidi B . 249 (9): 1704–1708. Bibcode :2012PSSBR.249.1704P. doi : 10.1002/pssb.201248185 . S2CID  96089478.
  11. ^ abc Hassan, I.; Grundy, HD (1984). "Las estructuras cristalinas de los minerales del grupo de la sodalita". Acta Crystallographica Sección B. 40 : 6–13. doi :10.1107/S0108768184001683.
  12. ^ Chukanov, Nikita V.; Sapozhnikov, Anatoly N.; Shendrik, Roman Yu.; Vigasina, Marina F.; Steudel, Ralf (23 de noviembre de 2020). "Características espectroscópicas y cristaloquímicas de minerales del grupo de la sodalita de depósitos de lazurita gema". Minerales . 10 (11): 1042. Bibcode :2020Mine...10.1042C. doi : 10.3390/min10111042 .
  13. ^ Bettonville, Suzanne (25 de marzo de 2011). Funciones de las rocas: hechos, propiedades y tradición de las piedras preciosas . p. 98. ISBN 978-1-257-03762-9.[ ¿ Fuente autopublicada? ]
  14. ^ Kondo, D.; Beaton, D. (2009). "Hackmanita/sodalita de Myanmar y Afganistán" (PDF) . Gemas y gemología . 45 (1): 38–43. doi : 10.5741/GEMS.45.1.38 .
  15. ^ Depósito de Ice River en Mindat
  16. ^ ab Le Maitre, RW, ed. (2002). Rocas ígneas: clasificación y glosario de términos (2.ª ed.). Cambridge: Cambridge University Press. pág. 143. ISBN 0-521-66215-X.
  17. ^ Sanz, Nuria; Arriaza, Bernardo T.; Standen, Vivien G., eds. (2015). La cultura Chinchorro: una perspectiva comparada, la arqueología de la momificación humana más temprana. Ediciones UNESCO. p. 162. ISBN 978-92-3-100020-1.
  18. ^ Buhl, Josef-Christian; Löns, Jürgen (1996). "Síntesis y estructura cristalina de la sodalita enclatrada con nitrato Na8[AlSiO4]6(NO3)2". Journal of Alloys and Compounds . 235 : 41–47. doi :10.1016/0925-8388(95)02148-5.
  19. ^ Nakazawa, T.; Kato, H.; Okada, K.; Ueta, S.; Mihara, M. (2000). "Inmovilización de yodo por residuos de sodalita". Actas del MRS . 663 . doi :10.1557/PROC-663-51.
  20. ^ Buhl, Josef-Christian (1996). "Las propiedades de las sodalitas rellenas de sal. Parte 4. Síntesis y reacciones heterogéneas de la sodalita enclatrada con yodato Na8[AlSiO4]6(IO3)2−x(OH·H2O)x; 0,7 < x < 1,3". Thermochimica Acta . 286 (2): 251–262. doi :10.1016/0040-6031(96)02971-1.
  21. ^ Brenchley, Matthew E.; Weller, Mark T. (1994). "Síntesis y estructuras de M8[ALSiO4]6·(XO4)2, M = Na, Li, K; X = Cl, Mn Sodalitas". Zeolitas . 14 (8): 682–686. doi :10.1016/0144-2449(94)90125-2.
  22. ^ Veit, Th.; Buhl, J.-Ch.; Hoffmann, W. (1991). "Síntesis hidrotermal, caracterización y refinamiento estructural de clorato y perclorato-sodalita". Catalysis Today . 8 (4): 405–413. doi :10.1016/0920-5861(91)87019-J.

Enlaces externos

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