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sodalita

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

Los pueblos de la cultura Caral comerciaban con sodalita procedente 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 jaulas de aluminosilicato con cationes Na + y aniones cloruro en la estructura intermedia. (En su lugar, puede haber pequeñas cantidades de otros cationes y aniones). Esta estructura 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-
encontrado en el borato de zinc Zn
4O(BO
2)
6, [8] la jaula de silicato de berilo (Be
12Si
12oh
48)24-
, [7] y la jaula de aluminato (Al
24oh
48)24-
en California
8(Alabama
12oh
24) (WO
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 de cuatro veces lleva una dentro de la otra). Hay cuatro iones de sodio alrededor de cada ion de cloruro (a una distancia y cuatro más a mayor distancia), rodeados por doce SiO
4tetraedros y doce AlO
4tetraedros. Los átomos de silicio y aluminio están situados en las esquinas de un octaedro truncado con el cloruro y cuatro átomos de sodio en su interior. [8] (Una estructura similar llamada "sodalita de carbono" puede ocurrir como una forma de carbono de 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 ambientes que son enantiomorfos a los ambientes de la otra mitad. Los átomos de silicio están en la ubicación y posiciones equivalentes a simetría, y los iones de aluminio en la ubicación y posiciones equivalentes a simetría. Los tres átomos de silicio y los tres átomos de aluminio enumerados anteriormente más cercanos a una esquina determinada 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 por los que los iones pueden difundirse a través del cristal. [11]

La estructura es una forma arrugada de una estructura en la que los tres ejes 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 la sodalita se expande y se deshace, 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 inadecuada) puede superponer los átomos de silicio sobre los átomos de silicio y los átomos de aluminio sobre los átomos de aluminio, al mismo tiempo que se superponen los átomos de sodio. átomos 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 agrega 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 ser sustituidos por otros aniones como sulfato , sulfuro , hidróxido y triazufre con otros minerales en el grupo de la sodalita que representan composiciones de miembros finales. El sodio puede ser sustituido por otros elementos del grupo alcalino , y el cloruro por otros haluros . Muchos de ellos han sido sintetizados. [11]

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

Propiedades

Muestra de pegmatita sodalita-carbonato procedente de Bolivia, con superficie de roca pulida.

La sodalita, un mineral ligero, relativamente duro pero frágil, lleva el nombre de su contenido de sodio ; en mineralogía puede clasificarse como feldespatoide . Bien conocida por su color azul, la sodalita también puede ser gris, amarilla, verde o rosa y, a menudo, está moteada con vetas o manchas blancas. El material más uniformemente azul se utiliza en joyería , donde se elaboran cabujones y cuentas . El material de menor cantidad se ve más a menudo como revestimiento o incrustación en diversas aplicaciones.

Aunque algo similar a la lazurita y el 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 . Además, se distingue de minerales similares por su veta blanca (en lugar de azul). Las seis direcciones de mala división de la sodalita pueden verse como grietas incipientes que atraviesan la piedra.

La mayor parte de la sodalita emitirá una fluorescencia anaranjada bajo la luz ultravioleta , y la hackmanita exhibirá tenebrescencia . [13]

hackmanita

Dodecaedro hackmanita del valle de Koksha, Afganistán

La hackmanita es una variedad de sodalita que exhibe tenebrescencia. [14] Cuando la hackmanita de Mont Saint-Hilaire (Québec) o Ilímaussaq (Groenlandia) se extrae recientemente, generalmente es de color violeta pálido a intenso, 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 violeta a rojo rosado a la luz del sol. Si se deja en un ambiente 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 . Gran parte de la sodalita también emitirá una fluorescencia de color naranja irregular bajo la luz ultravioleta.

Ocurrencia

La sodalita se describió por primera vez en 1811 por su aparición en su localidad tipo en el complejo Ilimaussaq , Narsaq, Groenlandia Occidental . [2]

La sodalita, que suele presentarse en forma masiva, se encuentra como rellenos de venas en rocas ígneas plutónicas como las sienitas nefelinas . Está asociado con otros minerales típicos de ambientes 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 de sodalita, longitud 9 cm (3,5 pulgadas)

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

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

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

Historia

Los habitantes 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 .

Ver también

Referencias

  1. ^ Warr, Laurence N. (junio de 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. ^ ab Mindat con ubicaciones
  3. ^ Datos minerales web
  4. ^ ab Manual de mineralogía
  5. ^ Hurlbut, Cornelio S.; Klein, Cornelis, 1985, Manual de Mineralogía, 20ª ed., ISBN 0-471-80580-7 
  6. ^ Sanz, Núria; Arriaza, Bernardo T.; Standen, Vivien G., eds. (2015). La cultura Chinchorro: una perspectiva comparada, la arqueología de las primeras momificaciones humanas. Publicaciones de la UNESCO. pag. 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 de cristal revisados ​​para la aluminato sodalita Ca8 [Al12O24] (WO4) 2". Revista de Cristalografía Aplicada . doi : 10.1107/S0021889879013492 .
  10. ^ Pokropivny, Alex; Volz, Sebastián (septiembre de 2012). "'Fase C 8': ¿Supercubano, tetraédrico, BC-8 o sodalita de carbono?". Estado físico Solidi B. 249 (9): 1704-1708. Código Bib : 2012PSSBR.249.1704P. doi : 10.1002/pssb.201248185 . S2CID  96089478.
  11. ^ abc Hassan, yo; Grundy, HD (1984). "Las estructuras cristalinas de los minerales del grupo de las sodalitas". Acta Crystallographica Sección B. 40 : 6-13. doi :10.1107/S0108768184001683.
  12. ^ Chukánov, Nikita V.; Sapozhnikov, Anatoly N.; Shendrik, Roman Yu.; Vigasina, Marina F.; Steudel, Ralf (23 de noviembre de 2020). "Características espectroscópicas y cristalinoquímicas de los minerales del grupo de la sodalita de los depósitos de gemas de lazurita". 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 . pag. 98.ISBN _ 978-1-257-03762-9.[ fuente autoeditada? ]
  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 del río Ice en Mindat
  16. ^ ab Le Maitre, RW, ed. (2002). Rocas ígneas: clasificación y glosario de términos (2ª ed.). Cambridge: Prensa de la Universidad de Cambridge. pag. 143.ISBN _ 0-521-66215-X.
  17. ^ Sanz, Núria; Arriaza, Bernardo T.; Standen, Vivien G., eds. (2015). La cultura Chinchorro: una perspectiva comparada, la arqueología de las primeras momificaciones humanas. Publicaciones de la UNESCO. pag. 162.ISBN _ 978-92-3-100020-1.
  18. ^ Buhl, Josef-Christian; Löns, Jürgen (1996). "Síntesis y estructura cristalina de sodalita enclatrada con nitrato Na8 [AlSiO4] 6 (NO3) 2". Revista de Aleaciones y Compuestos . 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 mediante forma de residuos de sodalita". Procedimientos MRS . 663 . doi :10.1557/PROC-663-51.
  20. ^ Buhl, Josef-Christian (1996). "Las propiedades de las sodalitas llenas de sal. Parte 4. Síntesis y reacciones heterogéneas de sodalita enclatrada con yodato Na8 [AlSiO4] 6 (IO3) 2 − x (OH·H2O) x; 0,7 < x < 1,3". Acta Termoquímica . 286 (2): 251–262. doi :10.1016/0040-6031(96)02971-1.
  21. ^ Brenchley, Mateo 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 de la estructura de clorato y perclorato-sodalita". Catálisis hoy . 8 (4): 405–413. doi :10.1016/0920-5861(91)87019-J.

enlaces externos

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