El subgrupo serpentinita (parte del grupo caolinita -serpentina en la categoría de filosilicatos) [1] son minerales verdosos, parduscos o manchados 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 apariencia lisa o escamosa del latín serpentinus , que significa "roca serpiente". [6]
El subgrupo serpentina es un conjunto de filosilicato de hierro y magnesio hidratado común que forma rocas ( ( Mg , Fe )
3Si
2oh
5( OH )
4) minerales , resultante del metamorfismo de los minerales contenidos en las rocas máficas a ultramáficas . [7] Pueden contener cantidades menores de otros elementos, incluidos cromo , manganeso , cobalto o níquel . En mineralogía y gemología , serpentina puede referirse a cualquiera de las 20 variedades pertenecientes al subgrupo de serpentinas. Debido a la mezcla, estas variedades no siempre son fáciles de individualizar y normalmente no se hacen distinciones. Hay tres polimorfos minerales importantes de la serpentina: antigorita , lagardita y crisotilo .
Los minerales serpentinos son polimorfos , lo que significa que tienen las mismas fórmulas químicas , pero los átomos están dispuestos en diferentes estructuras o redes cristalinas . [8] El crisotilo , que tiene un hábito fibroso , es un polimorfo de la serpentina y es uno de los minerales de amianto más importantes . Otros polimorfos del subgrupo serpentino pueden tener un hábito laminar . Antigorita y lizardita son los polimorfos con hábito laminar.
Se han utilizado muchos tipos de serpentina para joyería y tallado en piedra dura , a veces bajo el nombre de "falso jade" o "jade Teton". [9] [10]
La mayoría de las serpentinas son de opacas a translúcidas, ligeras ( gravedad específica entre 2,2 y 2,9), blandas ( dureza de 2,5 a 4), infusibles y susceptibles a los ácidos . [1] Todos son microcristalinos y de hábito masivo , y nunca se encuentran como cristales individuales . El brillo puede ser vítreo, sedoso o graso. Los colores varían del blanco al gris, del amarillo al verde y del marrón al negro, y suelen tener manchas o vetas. Muchos están entrelazados con otros minerales, como la calcita y la 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 en un lado a una única lámina de silicato tetraédrico, independientemente de las dimensiones de la red lateral de la lámina octaédrica entre un 3% y un 5% más grandes. [11] El segundo nivel de la estructura organizada en diferentes especies de serpentinas 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 hoja octaédrica más grande en el lado convexo. Sin embargo, dicha curvatura debilita los enlaces H entre las capas. El enlace H intenta mantener las capas planas, pero esto compite con los requisitos de compensación de desajuste. Como resultado, las capas son localmente curvadas o planas. [12] La antigorita , la lizardita y el crisotilo tienen la misma composición química , pero sus diferentes capas de curvaturas dan como resultado partículas minerales alargadas de antigorita y lizardita aglomeradas laminares y crisotilo fibroso . [13] [14]
Los minerales serpentinos son omnipresentes en muchos sistemas geológicos donde la alteración hidrotermal de rocas ultramáficas es posible, tanto en ambientes terrestres (hidrotermalismo oceánico, zonas de subducción y fallas transformantes) como extraterrestres. [15] El proceso de alteración de minerales máficos a minerales del grupo serpentino se llama serpentinización . Los minerales serpentinos a menudo se forman mediante la hidratación de rocas ultramáficas ricas en olivino a temperaturas relativamente bajas (0 a ~600 °C). [16] 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 de forma pseudomorfa a otros silicatos de magnesio. La alteración incompleta hace que las propiedades físicas de las serpentinas varíen ampliamente.
La antigorita es el polimorfo de la serpentina que se forma más comúnmente 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 millas) aproximadamente. Por el contrario, la lagardita y el crisotilo normalmente se forman 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 serpentinos.
Muestras de la corteza oceánica y del manto superior de las cuencas oceánicas documentan que las rocas ultramáficas allí comúnmente contienen abundante serpentina. La antigorita contiene agua en su estructura, alrededor del 13 por ciento en peso. Por lo tanto, la antigorita puede desempeñar un papel importante en el transporte de agua hacia la Tierra en zonas de subducción y en la posterior liberación de agua para crear magmas en arcos de islas , y parte del agua puede ser transportada a profundidades aún mayores.
La presencia es mundial, las localidades notables incluyen Nueva Caledonia , Canadá ( Québec ), EE. UU . (norte de California , Rhode Island , Connecticut , Massachusetts , Maryland y sur de Pensilvania ), [17] Afganistán , Gran Bretaña (la 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 diversos fines, como balastos de ferrocarriles, materiales de construcción, y los tipos de asbestiformes se utilizan como aislamiento térmico y eléctrico (amianto crisotilo ) . El contenido de asbesto puede liberarse al aire cuando se excava serpentina y si se utiliza 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 el momento no existe un riesgo para la salud totalmente comprobado asociado con su uso o ingestión, aunque la EPA afirma que puede ocurrir un mayor riesgo de desarrollar pólipos intestinales benignos. [18] En su estado natural, algunas formas de serpentina reaccionan con dióxido de carbono y vuelven a liberar oxígeno a la atmósfera.
Las variedades más atractivas y duraderas (todas antigorita) 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 en el subcontinente indio, fue conocida durante siglos por transformar una forma relativamente pura de serpentina verde obtenida de canteras en Afganistán en trabajos lapidarios , copas, empuñaduras ornamentales de espadas y mangos de dagas. [10] Este mineral serpentino de alta calidad se conocía como sang-i-yashm en persa , o "falso jade" en inglés, y fue utilizado durante generaciones por artesanos indios para trabajos lapidarios. [10] [19] Se talla fácilmente, se pule bien y se dice que tiene una sensación grasienta agradable. [20] Los minerales serpentinos menos valiosos y de diferente dureza y claridad también se tiñen a veces para imitar el jade . [20] 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 alguna vez tallaron hermosos objetos de serpentina local, a los que llamaron tangiwai , que significa "lágrimas".
El lapis atracius de los romanos , ahora conocido como verde antiguo o verde antic, es una brecha de serpentinita popular como piedra 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. El uso se limita a ambientes 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 ve inhibido por niveles bajos de potasio y fósforo y una baja proporción de calcio / magnesio . La flora es generalmente muy distintiva, con especies especializadas y de crecimiento lento. Las áreas de suelo derivado de serpentinas se mostrarán como franjas de matorrales y pequeños árboles abiertos y dispersos (a menudo coníferas ) dentro de áreas que de otro modo serían boscosas ; estas áreas se llaman 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 amarillento, gris, marrón o negro. Tiene una dureza de 3,5 a 4 y su brillo es grasoso. Los cristales monoclínicos presentan escisión micácea y se fusionan con dificultad. Antigorita lleva el nombre de su localidad tipo, la serpentinita 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 mayor frecuencia en talla y joyería. El nombre "retinalita" se aplica a veces a la bowenita amarilla. El material de Nueva Zelanda se llama tangiwai .
Aunque no es una especie oficial, la bowenita es el mineral del estado 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 presentado a la Primera Dama de los Estados Unidos, Sra. Lady Bird Johnson, en 1967.
Williamsita es un nombre varietal local estadounidense para antigorita que es de color verde aceite y a menudo se incluyen cristales negros de cromita o magnetita . Algo parecido al jade fino, la williamsita está cortada en cabujones y cuentas. Se encuentra principalmente en Maryland y Pensilvania . [21]
La gimnita es una forma amorfa de antigorita. [22] Se encontró originalmente en Bare Hills de Maryland y recibe su nombre del griego " gymnos" , que significa "desnudo" o "desnudo".
En 1965, la Legislatura de California designó al mineral serpentina como "el emblema litológico y de roca oficial del estado". [23]
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