stringtranslate.com

cianita

La cianita es un mineral de aluminosilicato típicamente azul , que se encuentra en pegmatitas metamórficas ricas en aluminio y rocas sedimentarias . Es el polimorfo de alta presión de la andalucita y la silimanita , y la presencia de cianita en rocas metamórficas generalmente indica un metamorfismo en lo profundo de la corteza terrestre . La cianita también se conoce como disteno o cianita . [5]

La cianita es fuertemente anisotrópica , en el sentido de que su dureza varía según su dirección cristalográfica. En la cianita, este anisotropismo puede considerarse una característica identificativa, junto con su característico color azul. Su nombre proviene del mismo origen que el del color cian , derivando de la palabra griega antigua κύανος. Por lo general, esto se traduce al inglés como kyanos o kuanos y significa "azul oscuro".

La cianita se utiliza como materia prima en la fabricación de cerámicas y abrasivos, y es un importante mineral índice utilizado por los geólogos para trazar zonas metamórficas .

Propiedades

Cianita azul intenso
Cianita dentro de cuarzo, Hunterian Museum , Glasgow

La cianita es un mineral de silicato de aluminio , con la fórmula química Al 2 SiO 5 . Por lo general, es de color azul irregular, aunque puede variar de azul pálido a azul intenso [6] y también puede ser gris o blanco o, con poca frecuencia, verde claro. [7] Por lo general, forma aerosoles de cristales con láminas, pero se encuentra con menos frecuencia como cristales euhédricos (bien formados), que son particularmente apreciados por los coleccionistas. [6] Tiene un plano de escisión {100} perfecto , paralelo al eje largo del cristal, y un segundo plano de escisión bueno {010} que forma un ángulo de 79 grados con respecto al plano de escisión {100}. La cianita también muestra una división en {001} en un ángulo de aproximadamente 85 grados con respecto al eje longitudinal del cristal. [7] Las superficies de escote suelen mostrar un brillo nacarado. Los cristales son ligeramente flexibles. [6]

Los cristales columnares alargados de cianita suelen ser un buen primer indicio del mineral, así como de su color (cuando el espécimen es azul). Los minerales asociados también son útiles, especialmente la presencia de polimorfos de estaurolita , que ocurre frecuentemente con la cianita. Sin embargo, la característica más útil para identificar la cianita es su anisotropismo. Si se sospecha que un espécimen es cianita, verificar que tenga dos valores de dureza claramente diferentes en los ejes perpendiculares es una clave para la identificación; tiene una dureza de 5,5 paralela a {001} y 7 paralela a {100}. [2] [3] Por lo tanto, una aguja de acero rayará fácilmente un cristal de cianita paralelo a su eje longitudinal, pero el cristal es resistente a ser rayado por una aguja de acero perpendicular al eje longitudinal. [6]

Estructura

La estructura de cianita se puede visualizar como una red cúbica de iones de oxígeno centrada en la cara distorsionada , con iones de aluminio ocupando el 40% de los sitios octaédricos y el silicio ocupando el 10% de los sitios tetraédricos. Los octaedros de aluminio forman cadenas a lo largo del cristal, la mitad de las cuales son rectas y la otra mitad en zigzag, con tetraedros de sílice uniendo las cadenas. No existe un vínculo directo entre los tetraedros de sílice, lo que hace que la cianita sea un miembro de la clase de minerales de silicato nesosilicato . [8] [9]

Ocurrencia

La cianita se encuentra en gneis de biotita , esquistos de mica y hornfels , que son rocas metamórficas formadas a alta presión durante el metamorfismo regional de un protolito rico en aluminio (un protolito pelítico ). La cianita también se encuentra ocasionalmente en granito y pegmatitas [9] [11] y vetas de cuarzo asociadas , [12] y con poca frecuencia se encuentra en eclogitas . Se presenta como granos detríticos en rocas sedimentarias, aunque tiende a erosionarse rápidamente. [7] [11] Se asocia con estaurolita , andalucita , silimanita , talco , hornblenda , gedrita , mullita y corindón . [2]

La cianita es uno de los minerales más comunes y tiene la composición Al 2 SiO 5 . Los minerales con composiciones idénticas pero con una estructura cristalina distinta y distinta se denominan polimorfos . Hay dos polimorfos de cianita: andalucita y silimanita . La cianita es la más estable a alta presión, la andalucita es la más estable a temperaturas y presiones más bajas y la silimanita es la más estable a temperaturas más altas y presiones más bajas. [13] Todos son igualmente estables en el punto triple cerca de 4,2 kbar y 530 °C (986 °F). [14] Esto hace que la presencia de cianita en una roca metamórfica sea una indicación de metamorfismo a alta presión.

La cianita se utiliza a menudo como mineral índice para definir y trazar una zona metamórfica que estuvo sujeta a un grado particular de metamorfismo a gran profundidad en la corteza. Por ejemplo, GM Barrow definió zonas de cianita y zonas de silimanita en su trabajo pionero sobre la mineralogía de las rocas metamórficas. Barrow estaba caracterizando una región de Escocia que había experimentado un metamorfismo regional en profundidad. Por el contrario, las zonas metamórficas que rodean el plutón Fanad de Irlanda, que se formó por metamorfismo de contacto a menor profundidad en la corteza, incluyen zonas de andalucita y silimanita, pero ninguna zona de cianita. [15]

La cianita es potencialmente estable a bajas temperaturas y presiones. Sin embargo, bajo estas condiciones, las reacciones que producen cianita, como por ejemplo:

moscovita + estaurolita + cuarzo → biotita + cianita + H 2 O

nunca tiene lugar, y en lugar de cianita se encuentran minerales de aluminosilicato hidratados como moscovita, pirofilita o caolinita . [dieciséis]

Los cristales afilados de cianita son muy comunes, pero los coleccionistas aprecian los cristales euhédricos individuales. [6] La cianita se encuentra en el esquisto de Manhattan , formado bajo presión extrema como resultado de una colisión continental durante el ensamblaje del supercontinente de Pangea . [17] También se encuentra en pegmatitas de los Montes Apalaches y en Minas Gerais, Brasil . En Pizzo Forno , en Suiza, se encuentran espléndidos ejemplares . [6]

La cianita puede adquirir un color naranja, lo que ocurre especialmente en Loliondo, Tanzania. [18] El color naranja se debe a inclusiones de pequeñas cantidades de manganeso (Mn 3+ ) en la estructura.

Usos

La cianita se utiliza principalmente en productos cerámicos y refractarios , incluida la vajilla y la plomería de porcelana . También se utiliza en electrónica, aisladores eléctricos y abrasivos . [19]

A temperaturas superiores a 1100 °C, la cianita se descompone en mullita y sílice vítrea mediante la siguiente reacción:

3(Al 2 O 3 ·SiO 2 ) → 3Al 2 O 3 ·2SiO 2 + SiO 2

Esta transformación resulta en una expansión. [20] La cianita mullitizada se utiliza para fabricar materiales refractarios . [19]

La cianita se ha utilizado como piedra preciosa semipreciosa, que puede mostrar chatoyancy de ojo de gato , aunque este efecto está limitado por su anisotropismo y escote perfecto. Las variedades de colores incluyen cianita naranja de Tanzania. [18] El color naranja se debe a inclusiones de pequeñas cantidades de manganeso (Mn 3+ ) en la estructura. [21]

Referencias

Citas específicas
  1. ^ Warr, LN (2021). "Símbolos minerales aprobados por IMA-CNMNC". Revista Mineralógica . 85 (3): 291–320. Código Bib : 2021MinM...85..291W. doi : 10.1180/mgm.2021.43 . S2CID  235729616.
  2. ^ abc "Cianita" (PDF) . Manual de mineralogía . 2001. Archivado desde el original (PDF) el 8 de mayo de 2019 . Consultado el 1 de enero de 2018 .
  3. ^ ab "Cianita". MinDat . Consultado el 14 de junio de 2013 .
  4. ^ "Datos minerales de cianita". Webmineral.com . Consultado el 14 de junio de 2013 .
  5. ^ Jackson, Julia A., ed. (1997). Glosario de geología (Cuarta ed.). Alexandria, Virginia: Instituto Geológico Americano. ISBN 0922152349.
  6. ^ abcdef Sinkankas, John (1964). Mineralogía para aficionados . Princeton, Nueva Jersey: Van Nostrand. págs. 528–529. ISBN 0442276249.
  7. ^ abc Nesse, William D. (2000). Introducción a la mineralogía . Nueva York: Oxford University Press. pag. 319.ISBN 9780195106916.
  8. ^ Invierno, JK; Ghose, S. (1979). "Expansión térmica y química cristalina de alta temperatura de los polimorfos de Al 2 SiO 5". Mineralogista estadounidense . 64 (5–6): 573–586 . Consultado el 28 de agosto de 2021 .
  9. ^ ab Nesse 2000, pág. 315.
  10. ^ Whitney, DL (2002). "Andalucita, cianita y silimanita coexistentes: formación secuencial de tres polimorfos de Al 2 SiO 5 durante el metamorfismo progresivo cerca del punto triple, Sivrihisar, Turquía". Mineralogista estadounidense . 87 (4): 405–416. doi :10.2138/am-2002-0404.
  11. ^ ab "Página de geología: cianita". Página de Geología . 2014-05-16 . Consultado el 20 de febrero de 2020 .
  12. ^ Sinkankas, John (1964). Mineralogía para aficionados . Princeton, Nueva Jersey: Van Nostrand. pag. 529.ISBN 0442276249.
  13. ^ Nesse 2000, pag. 76.
  14. ^ Bohlen, SR; Montana, A.; Kerrick, DM (1991). "Determinaciones precisas de los equilibrios cianita⇌ silimanita y cianita⇌ andalucita y un punto triple revisado para polimorfos de Al2SiO5". Mineralogista estadounidense . 76 (3–4): 677–680 . Consultado el 28 de agosto de 2021 .
  15. ^ Yardley, BWD (1989). Una introducción a la petrología metamórfica . Harlow, Essex, Inglaterra: Longman Scientific & Technical. págs. 8-10. ISBN 0582300967.
  16. ^ Yardley 1989, pag. 68-69.
  17. ^ Quinn, Helen (6 de junio de 2013). "Cómo una antigua colisión dio forma al horizonte de Nueva York". Ciencia de la BBC . BBC.co.uk. ​Consultado el 13 de junio de 2013 . El profesor Stewart estaba atento a un mineral conocido como cianita, un hermoso espécimen azul que se ve comúnmente en el esquisto de Manhattan. "La cianita es un mineral clave para identificar; sabemos que sólo se forma a profundidades muy profundas y bajo una presión intensa", afirmó. "Es como una huella digital, que revela una gran cantidad de información". La presencia de este mineral revela que el esquisto de Manhattan fue comprimido bajo una presión increíblemente alta hace más de 300 millones de años. El esquisto se formó como resultado de la unión de dos enormes masas de tierra para formar un supercontinente, conocido como Pangea.
  18. ^ ab M. Chadwick, Karen; R. Rossman, George (1 de enero de 2009). "Cianita naranja de Tanzania". Gemas y Gemología . 45 .
  19. ^ ab Nesse 2000, pág. 316.
  20. ^ Espira, Robert (1993). Análisis Térmico de Materiales. Prensa CRC . pag. 166.ISBN 0-8247-8963-6.
  21. ^ M. Gaft; L. Nagli; G. Panczer; GR Rossman; R. Reisfeld (agosto de 2011). "Luminiscencia resuelta en el tiempo inducida por láser de cianita naranja Al 2 SiO 5 ". Materiales ópticos . 33 (10): 1476-1480. Código Bib : 2011OptMa..33.1476G. doi :10.1016/j.optmat.2011.03.052.
Referencias generales

enlaces externos