El subgrupo serpentino (parte del grupo caolinita -serpentina en la categoría de filosilicatos) [1] son minerales verdosos, parduscos o moteados que se encuentran comúnmente en la serpentinita . Se utilizan como fuente de magnesio y amianto , y como piedra decorativa. [5] El nombre proviene del color verdoso y la apariencia lisa o escamosa del latín serpentinus , que significa "similar a una serpiente".
El subgrupo serpentino es un conjunto de filosilicatos de hierro y magnesio hidratados formadores de rocas comunes ( ( Mg , Fe )
3Si
2Oh
5( OH )
4) minerales , resultantes del metamorfismo de los minerales que están contenidos en rocas máficas a ultramáficas . [6] Pueden contener cantidades menores de otros elementos, incluidos cromo , manganeso , cobalto o níquel . En mineralogía y gemología , la serpentina puede referirse a cualquiera de las 20 variedades que pertenecen al subgrupo de las serpentinas. Debido a la mezcla, estas variedades no siempre son fáciles de individualizar y, por lo general, no se hacen distinciones. Hay tres polimorfos minerales importantes de serpentina: antigorita , lizardita y crisotilo .
Los minerales de serpentina son polimorfos , lo que significa que tienen las mismas fórmulas químicas , pero los átomos están dispuestos en diferentes estructuras o redes cristalinas . [7] El crisotilo , que tiene un hábito fibroso , es un polimorfo de la serpentina y es uno de los minerales de asbesto más importantes . Otros polimorfos del subgrupo de la serpentina pueden tener un hábito laminar . La antigorita y la lagardita son los polimorfos con hábito laminar.
Se han utilizado muchos tipos de serpentina para joyería y tallado de piedras duras , a veces bajo el nombre de "jade falso" o "jade Teton". [8] [9]
La mayoría de las serpentinas son opacas a translúcidas, ligeras ( gravedad específica entre 2,2 y 2,9), blandas ( dureza 2,5-4), infusibles y susceptibles a los ácidos . [1] Todas son microcristalinas y de hábito masivo , nunca se encuentran como cristales individuales . El brillo puede ser vítreo, sedoso o grasoso. Los colores varían de blanco a gris, amarillo a verde y marrón a negro, y a menudo son manchados o veteados. Muchos están intercalados con otros minerales, como calcita y dolomita .
La unidad estructural básica de la serpentina es una capa polar de 0,72 nm de espesor. Una lámina trioctaédrica rica en Mg está estrechamente unida por un lado a una única lámina de silicato tetraédrico, independientemente de las dimensiones reticulares laterales un 3-5% mayores de la lámina octaédrica. [10] El segundo nivel de la estructura organizada en diferentes especies de serpentina se origina en parte para compensar la tensión intracapa debido a este desajuste dimensional. Una buena compensación da como resultado una curvatura de capa casi constante , con la lámina octaédrica más grande en el lado convexo. Sin embargo, dicha curvatura debilita el enlace de hidrógeno entre las capas. El enlace de hidrógeno intenta mantener las capas planas, pero esto compite con los requisitos de compensación del desajuste. Como resultado, las capas son localmente curvadas o planas. [11] La antigorita , la lagardita y el crisotilo tienen la misma composición química , pero sus diferentes capas de curvaturas dan como resultado partículas minerales alargadas de antigorita y lagardita aglomeradas en forma de lamelares y crisotilo fibroso . [12] [13]
Los minerales serpentinos son omnipresentes en muchos sistemas geológicos donde es posible la alteración hidrotermal de rocas ultramáficas, tanto en ambientes terrestres (hidrotermalismo oceánico, zonas de subducción y fallas transformantes) como extraterrestres. [14] El proceso de alteración de minerales máficos a minerales del grupo serpentino se llama serpentinización . Los minerales serpentinos a menudo se forman por la hidratación de rocas ultramáficas ricas en olivino a temperaturas relativamente bajas (0 a ~600 °C). [15] La reacción química convierte el olivino en minerales serpentinos. También pueden tener su origen en alteraciones metamórficas de peridotita y piroxeno . Las serpentinas también pueden reemplazar pseudomórficamente otros silicatos de magnesio. La alteración incompleta hace que las propiedades físicas de las serpentinas varíen ampliamente.
La antigorita es el polimorfo de serpentina que se forma con mayor frecuencia durante el metamorfismo de rocas ultramáficas húmedas y es estable a las temperaturas más altas, hasta más de 600 °C (1100 °F) a profundidades de 60 km (37 mi) aproximadamente. En cambio, la lagardita y el crisotilo se forman típicamente cerca de la superficie de la Tierra y se descomponen a temperaturas relativamente bajas, probablemente muy por debajo de los 400 °C (800 °F). Se ha sugerido que el crisotilo nunca es estable en relación con ninguno de los otros dos polimorfos de serpentina.
Las muestras de la corteza oceánica y del manto superior de las cuencas oceánicas documentan que las rocas ultramáficas allí suelen contener abundante serpentina. La antigorita contiene agua en su estructura, aproximadamente el 13 por ciento en peso. Por lo tanto, la antigorita puede desempeñar un papel importante en el transporte de agua hacia la tierra en las zonas de subducción y en la posterior liberación de agua para crear magmas en los arcos insulares , y parte del agua puede ser transportada a profundidades aún mayores.
La distribución es mundial; las localidades más destacadas incluyen Nueva Caledonia , Canadá ( Quebec ), EE. UU. (norte de California , Rhode Island , Connecticut , Massachusetts , Maryland y sur de Pensilvania ), [16] Afganistán , Gran Bretaña ( península de Lizard en Cornualles ), Irlanda , Grecia ( Tesalia ), China , Rusia ( Montes Urales ), Francia , Corea , Austria ( Estiria y Carintia ), India ( Assam y Manipur ), Myanmar ( Birmania ), Nueva Zelanda , Noruega e Italia .
Las serpentinas se utilizan en la industria para varios propósitos, como balastos de ferrocarril, materiales de construcción y los tipos asbestiformes se utilizan como aislamiento térmico y eléctrico ( amianto crisotilo ). El contenido de asbesto puede liberarse al aire cuando se excava la serpentina y si se usa como superficie de carretera, lo que constituye un peligro para la salud a largo plazo al respirar. El asbesto de la serpentina también puede aparecer en niveles bajos en los suministros de agua a través de procesos normales de erosión, pero hasta ahora no se ha demostrado completamente que exista un peligro para la salud asociado con el uso o la ingestión, aunque la EPA afirma que puede producirse un mayor riesgo de desarrollar pólipos intestinales benignos. [17] En su estado natural, algunas formas de serpentina reaccionan con el dióxido de carbono y vuelven a liberar oxígeno a la atmósfera.
Las variedades más atractivas y duraderas (todas las antigoritas) se denominan serpentinas "nobles" o "preciosas" y se utilizan ampliamente como gemas y en tallas ornamentales . La ciudad de Bhera , en la histórica provincia de Punjab del subcontinente indio, fue conocida durante siglos por terminar una forma relativamente pura de serpentina verde obtenida de canteras de Afganistán en trabajos lapidarios , copas, empuñaduras de espadas ornamentales y mangos de dagas. [9] Este mineral de serpentina de alto grado se conocía como sang-i-yashm en persa , o 'falso jade' en inglés, y fue utilizado durante generaciones por artesanos indios para trabajos lapidarios. [9] [18] Se talla fácilmente, toma un buen pulido y se dice que tiene una sensación agradablemente grasosa. [19] Los minerales de serpentina menos valiosos de dureza y claridad variables también se tiñen a veces para imitar el jade . [19] Los sinónimos engañosos para este material incluyen "jade de Suzhou", "jade de Estiria" y "jade nuevo".
La serpentina de Nueva Caledonia es particularmente rica en níquel. Los maoríes de Nueva Zelanda tallaban en el pasado hermosos objetos con serpentina local, a la que llamaban tangiwai , que significa "lágrimas".
El lapis atracius de los romanos , ahora conocido como verde antique o verde antic, es una brecha de serpentinita popular como piedra de revestimiento decorativa. En la época clásica se extraía en Casambala, Tesalia , Grecia . Los mármoles de serpentinita también se utilizan ampliamente: el mármol verde de Connemara (o 'mármol verde irlandés') de Connemara , Irlanda (y muchas otras fuentes [ cita requerida ] ), y el mármol rojo Rosso di Levanto de Italia. Su uso se limita a entornos interiores, ya que las serpentinitas no resisten bien la intemperie .
Los suelos derivados de la serpentina son tóxicos para muchas plantas , debido a los altos niveles de níquel , cromo y cobalto ; el crecimiento de muchas plantas también se inhibe por los bajos niveles de potasio y fósforo y una baja proporción de calcio / magnesio . La flora es generalmente muy distintiva, con especies especializadas de crecimiento lento. Las áreas de suelo derivado de la serpentina se mostrarán como franjas de matorrales y árboles pequeños abiertos y dispersos (a menudo coníferas ) dentro de áreas boscosas ; estas áreas se denominan páramos serpentinos .
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La antigorita laminada se presenta en masas duras y plisadas. Suele ser de color verde oscuro, pero también puede ser amarillenta, gris, marrón o negra. Tiene una dureza de 3,5 a 4 y su brillo es graso. Los cristales monoclínicos muestran una exfoliación micácea y se fusionan con dificultad. La antigorita recibe su nombre de su localidad tipo, la serpentinita de Geisspfad, Valle Antigorio, en la región fronteriza entre Italia y Suiza .
La bowenita , una variedad de antigorita, es una serpentina especialmente dura (5,5) de color verde manzana claro a oscuro, a menudo moteada con manchas blancas turbias y vetas más oscuras. Es la serpentina que se encuentra con más frecuencia en tallas y joyería. El nombre "retinalita" a veces se aplica a la bowenita amarilla. El material de Nueva Zelanda se llama tangiwai .
Aunque no es una especie oficial, la bowenita es el mineral estatal de Rhode Island , Estados Unidos: esta es también la localidad tipo de la variedad. Un cabujón de bowenita que forma parte del broche "Our Mineral Heritage" fue obsequiado a la Primera Dama de los Estados Unidos, Lady Bird Johnson, en 1967.
Williamsita es un nombre varietal local estadounidense para la antigorita, que es de color verde petróleo con cristales negros de cromita o magnetita que a menudo se incluyen. La williamsita, que se parece un poco al jade fino, se corta en cabujones y cuentas. Se encuentra principalmente en Maryland y Pensilvania . [20]
La gimnita es una forma amorfa de antigorita. [21] Se encontró originalmente en Bare Hills de Maryland y su nombre proviene del griego 'gymnos' , que significa "desnudo".
En 1965, la Legislatura de California designó al mineral serpentina como "la roca oficial del estado y el emblema litológico". [22]
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