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Coesita

La coesita ( / ˈ k oʊ s aɪ t / ) [3] es una forma ( polimorfo ) de dióxido de silicio ( Si O 2 ) que se forma cuando se aplica una presión muy alta (2–3 gigapascales ) y una temperatura moderadamente alta (700 °C, 1300 °F) al cuarzo . La coesita fue sintetizada por primera vez por Loring Coes, Jr., un químico de la Norton Company , en 1953. [4] [5]

Ocurrencias

En 1960, Edward CT Chao [6] , en colaboración con Eugene Shoemaker , informó de la aparición natural de coesita en el cráter Barringer , en Arizona, EE. UU., lo que constituyó una prueba de que el cráter debía haberse formado por un impacto. Después de este informe, la presencia de coesita en rocas no metamorfoseadas se tomó como prueba de un impacto de meteorito o de la explosión de una bomba atómica . No se esperaba que la coesita sobreviviera en rocas metamórficas de alta presión .

En las rocas metamórficas, la coesita se describió inicialmente en xenolitos de eclogita del manto de la Tierra que fueron transportados por magmas ascendentes ; la kimberlita es el huésped más común de tales xenolitos. [7] En las rocas metamórficas, la coesita ahora se reconoce como uno de los mejores indicadores minerales de metamorfismo a presiones muy altas (UHP, o metamorfismo de ultraalta presión ). [8] Estas rocas metamórficas UHP registran subducción o colisiones continentales en las que las rocas de la corteza son transportadas a profundidades de 70 km (43 mi) o más. La coesita se forma a presiones superiores a aproximadamente 2,5 GPa (25 kbar) y temperaturas superiores a aproximadamente 700 °C. Esto corresponde a una profundidad de aproximadamente 70 km en la Tierra. Puede conservarse como inclusiones minerales en otras fases porque, al revertirse parcialmente a cuarzo , el borde de cuarzo ejerce presión sobre el núcleo del grano, preservando el grano metaestable a medida que las fuerzas tectónicas levantan y exponen estas rocas en la superficie. Como resultado, los granos tienen una textura característica de un borde de cuarzo policristalino (ver figura del cuadro de información).

La coesita se ha identificado en rocas metamórficas UHP en todo el mundo, incluidos los Alpes occidentales de Italia en Dora Maira, [8] los Montes Metálicos de Alemania, [9] la Cordillera Lanterman de la Antártida, [10] en el Macizo Kokchetav de Kazajstán, [11] en la región del Gneis Occidental de Noruega, [12] la Cordillera Dabie-Shan en el Este de China, [13] [14] los Himalayas del Este de Pakistán, [15] y en los Montes Apalaches de Vermont. [16] [17]

Estructura cristalina

Estructura atómica de la coesita

La coesita es un tectosilicato en el que cada átomo de silicio está rodeado por cuatro átomos de oxígeno en un tetraedro. Cada átomo de oxígeno se une a dos átomos de Si para formar un armazón. Hay dos átomos de Si cristalográficamente distintos y cinco posiciones de oxígeno diferentes en la celda unitaria. Aunque la celda unitaria tiene una forma casi hexagonal ("a" y "c" son casi iguales y β casi 120°), es inherentemente monoclínica y no puede ser hexagonal. La estructura cristalina de la coesita es similar a la del feldespato y consta de cuatro tetraedros de dióxido de silicio dispuestos en anillos de Si 4 O 8 y Si 8 O 16. Los anillos están dispuestos a su vez en cadenas. Esta estructura es metaestable dentro del campo de estabilidad del cuarzo: la coesita acabará decayendo de nuevo en cuarzo con un consiguiente aumento de volumen, aunque la reacción metamórfica es muy lenta a las bajas temperaturas de la superficie de la Tierra. La simetría cristalina es monoclínica C2/c, N.º 15, símbolo de Pearson mS48. [18]

Véase también

Referencias

  1. ^ Warr, LN (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. ^ Anthony, John W.; Bideaux, Richard A.; Bladh, Kenneth W.; Nichols, Monte C., eds. (1995). "Coesita" (PDF) . Manual de mineralogía . Vol. 2 (Sílice, silicatos). Chantilly, Virginia : Mineralogical Society of America . ISBN 0962209716. Recuperado el 5 de diciembre de 2011 .
  3. ^ "coesita". Dictionary.com Unabridged (en línea). nd
  4. ^ Coes, Jr., L. (31 de julio de 1953). "Una nueva sílice cristalina densa". Science . 118 (3057): 131–132. Bibcode :1953Sci...118..131C. doi :10.1126/science.118.3057.131. PMID  17835139.La palabra coesita se pronuncia como "Coze-ita", en honor al químico Loring Coes, Jr.
  5. ^ Hazen, Robert M. (22 de julio de 1999). The Diamond Makers. Cambridge University Press . pág. 91. ISBN 978-0-521-65474-6. Recuperado el 6 de junio de 2012 .
  6. ^ Chao, ECT; Shoemaker, EM; Madsen, BM (1960). "Primera aparición natural de coesita". Science . 132 (3421): 220–2. Bibcode :1960Sci...132..220C. doi :10.1126/science.132.3421.220. PMID  17748937. S2CID  45197811.
  7. ^ Smyth, Joseph R.; Hatton, CJ (1977). "Una grospydita de coesita-sanidina de la kimberlita de Roberts Victor". Earth and Planetary Science Letters . 34 (2): 284. Bibcode :1977E&PSL..34..284S. doi :10.1016/0012-821X(77)90012-7.
  8. ^ ab Chopin, Christian (1984). "Coesita y piropo puro en esquistos azules de alto grado de los Alpes occidentales: un primer registro y algunas consecuencias". Contribuciones a la mineralogía y la petrología . 86 (2): 107–118. Bibcode :1984CoMP...86..107C. doi :10.1007/BF00381838. S2CID  128818052.
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  11. ^ Korsakov, AV; Shatskiy, VS y Sobolev NV (1998). "Первая находка коэсита в эклогитах Кокчетавского массива (Primera aparición de coesita en eclogitas del macizo de Kokchetav)". Ciencias de la Tierra Doklady . 359 : 77–81.
  12. ^ Smith, DC (1984). "Coesita en clinopiroxeno en las Caledonides y sus implicaciones para la geodinámica". Nature . 310 (5979): 641–644. Bibcode :1984Natur.310..641S. doi :10.1038/310641a0. S2CID  4330257.
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  17. ^ Joseph Gonzalez; Suzanne Baldwin ; Jay B Thomas; William O Nachlas; Paul G Fitzgerald (2020). "Evidencia de metamorfismo de ultraalta presión descubierto en el orógeno de los Apalaches". Geología . 48 (10): 947–951. Bibcode :2020Geo....48..947G. doi :10.1130/G47507.1. S2CID  224854495.
  18. ^ Levien L.; Prewitt CT (1981). "Estructura cristalina de alta presión y compresibilidad de la coesita" (PDF) . American Mineralogist . 66 : 324–333. Archivado desde el original (PDF) el 4 de junio de 2016. Consultado el 15 de diciembre de 2009 .

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