23 Nov
Forma Cristalina y Hábito Mineral
La forma cristalina y el hábito son procesos minerales que distinguen entre cristales automorfos (bien formados) y xenomorfos. Esta distinción es crucial para la interpretación e identificación mineralógica.
En el microscopio, los contornos de un cristal se observan en varias secciones bidimensionales, las cuales generalmente se disponen al azar, según cómo fueron interceptados los cristales durante el proceso de corte.
Automorfismo y Dureza
Los minerales automorfos suelen indicar una mayor dureza. Esto depende de los enlaces (especialmente los covalentes). Ejemplo: la Blenda presenta enlaces covalentes, pero no es automorfa; es más bien xenomorfa o subhedral. Por lo tanto, la forma también depende del empaquetamiento, como en los compuestos metálicos.
La dureza puede variar dependiendo de la sección. Ejemplo: la Molibdenita presenta una sección basal más débil que la transversal.
La forma cristalina completa del mineral debe ser reconstruida mentalmente observando varias secciones, la mayoría de las cuales deben ser representativas de su sistema o hábito.
La Cobaltita tiene similar dureza y propiedades ópticas a la Pirita, pero en tonos blancos rosáceos. Si presenta anisotropía, se forma a 800°C o más. La Magnetita es cúbica y en forma cristalográfica es octaédrica.
Variabilidad del Hábito
Un mismo mineral puede tener dos o más hábitos cristalinos bajo diferentes condiciones de formación. Muchos minerales exhiben frecuentemente una mayor o menor constancia en el hábito cristalino. Ejemplo: Pirita.
Los minerales más blandos tienen por lo general un poder de cristalización más bajo. Sin embargo, existen muchos de ellos que, cuando crecen libremente en espacios abiertos, desarrollan formas cristalinas. Estos comúnmente muestran formas cristalográficas aproximadas.
Clasificación Morfológica de Cristales
El desarrollo relativo de las caras de los cristales determina su forma general:
Formas Cristalográficas
- Cristales Normales: Si casi todas las caras son del mismo tamaño y los cristales son aproximadamente equidimensionales.
Agregados Granulares
Los agregados pueden ser:
- Euhedral granulares o panidiomorfos granulares: Si son de caras bien formadas.
- Subhedral granular o hipidiomorfo granular: Si son parcialmente desarrollados.
- Anhedral granular o alotromorfo granular: Si no tienen caras bien formadas.
- Cristales Tabulares: Si un par de caras opuestas son decididamente más grandes que las otras. Si esta tendencia es extrema, se les llama laminares o foliados.
- Cristales Columnares: Si tres o más caras, que pertenecen a una zona (es decir, son paralelas a algunas líneas), son decididamente más grandes que las otras caras. El cristal es elongado y se describe como columnar. Si esta última tendencia es extrema, al cristal se le llama acicular o fibroso.
Estructuras Zonales y Bandeamiento
El concepto de estructuras zonales comprende minerales individuales, en agregados cristalinos masivos o amorfos, los cuales han precipitado en lechos sucesivos en torno a un centro o núcleo.
Clases de Zonación o Bandeamiento
- Zonación de crecimiento
- Bandeamiento magmático
- Zonación concrecionaria
- Bandeamiento y zonación por costrificación
- Bandeamiento por cristalización fraccionada
- Bandeamiento y zonación coloforme
- Bandeamiento por reemplazamiento
- Bandeamiento por metamorfismo
1) Zonación de Crecimiento
Se restringe especialmente a cristales individuales, ocasionalmente afectados por otro mineral diferente. La zonación de crecimiento en lechos sucesivos es visible bajo el microscopio por cambios en la tonalidad o brillo a nicoles paralelos, o por cambios de los colores de polarización a nicoles cruzados.
En la mayoría de los minerales, la zonación de crecimiento solo es visible por corrosión, razón por la cual a menudo pasa sin detectarse. En tal caso, es poco eficaz como propiedad de diagnóstico del mineral.
La Cobaltita es un ejemplo: las líneas paralelas o concéntricas que marcan sucesivos límites del cristal durante el crecimiento quedan indicadas como interrumpidas por una serie de pausas, fenómenos que solo se detectan por corrosión con ácidos, por ejemplo, HNO₃.
Minerales con Zonación a partir del Núcleo
Saflorita, Skuterudita, Loellingita (muy marcado), Arsenopirita, Bravoita o Wolframita.
Causas que Generan la Zonación de Crecimiento
- Pausa en la depositación: Mostrada por discontinuidades casi invisibles, solo reveladas por ataques corrosivos con ácido (ejemplos: Cobaltita, Pirita, Skuterudita, Galena, Gersdorfita, Saflorita).
- Cambios en la velocidad de crecimiento: Uno o más minerales extraños se incluyen en el desarrollo de la estructura zonal, a veces con dudas por reemplazamiento (ejemplos: Pirita, Arsenopirita, Bellingita).
- Cristalización simultánea con otro mineral: De distinta composición (en casos con Sílice), dando la impresión de cristales ahuecados (ejemplo: Arsenopirita).
- Variaciones en la composición del mineral: Pequeñas o marcadas, visibles a nicoles paralelos y, en casos, mayormente destacados a nicoles cruzados.
Ejemplos de variación composicional: Cromita (mayor o menor Cr, Fe, Al), Loellingita, Arsenopirita, Wolframita, Scheelita (también revelada por fluorescencia, tonos azul a bandas amarillas con más Mo), Bravoita (Fe, Ni, Co)S₂, derivada de la serie de solución sólida: Pirita (FeS₂), Cattierita (CoS₂), Vaesita (NiS₂). Las zonas con más Ni son más rosa-violáceas, y las cremas tienen menos Ni.
Minerales con Zonación de Crecimiento
Óxidos: Casiterita, Cromita, Ilmenita, Magnetita, Cuarzo, Rutilo, Tenorita, Wolframita, Uraninita.
Sulfuros: Argyrodita, Bravoita, Breithauptita, Canfieldita, Cobaltita, Enargita, Galena, Gersdorfita, Lollingita, Millerita, Pirita, Safflorita, Estanita, Estibnita, Tetrahedrita, Ulmanita.
Sulfosales: Proustita, Pirargirita.
2) Zonación y Bandeamiento Coloforme
La depositación sucesiva de lechos en forma concéntrica y/o en bandas de agregados criptocristalinos o amorfos por acción coloidal es similar, pero diferente, al proceso que genera la zonación de crecimiento. Este desarrollo evolutivo ocurre generalmente hacia el centro, a menor presión y temperatura.
Concepto de Coloides y Geles
Una sustancia coloidal es una suspensión de material de grano fino o material que puede transformarse fácilmente en una suspensión. Por ejemplo, la parte más fina de una arcilla es un coloide. Si se agitan muchas de estas partículas (1 micrón o menos) con H₂O, se obtiene un líquido coloidal.
Cuando se produce un enfriamiento o evaporación en el sistema, ocurre una gelatinización denominada gel. En la naturaleza, muchas aguas contienen sustancias suspensoides y sales disueltas (electrolitos) que neutralizan las cargas existentes en las partículas. En los suspensoides, esto provoca que el sólido flocule y precipite sin volver al estado coloidal.
Metacoloides y Schalenblenda
La Blenda (Esfalerita) y la Pirita coloformes, asociadas a depósitos de plomo-zinc, ocurren en calizas, dolomitas o lutitas sin dependencia de rocas ígneas. Se han depositado, por lo general, en espacios abiertos, en zonas de brechización, grietas o junturas a bajas temperaturas.
El íntimo intercrecimiento de Esfalerita (cúbica) y Wurtzita (hexagonal), ambas ZnS, cuando se presenta con textura coloforme, se denomina «Schalenblenda».
La Esfalerita, derivada de Wurtzita, aparece en lechos de color amarillo pálido a blanco y alterna con lechos rojizos a café de Wurtzita. Las zonas café contienen más Fe que las zonas claras, lo que indica una distribución rítmica de bandas ricas y pobres en Fe en el gel original.
En los sulfuros de Cu, el bandeamiento coloforme es más raro que en carbonatos. Se citan ejemplos en el Lago Superior con intercrecimiento coloforme de Bornitas y delgadas bandas de Calcopirita (Cpy) en ganga de Calcita.
Minerales con Textura Coloforme
3) Zonación Concrecional
La zonación concrecional se relaciona principalmente con yacimientos estratoligados de Magnesio, Hierro y, en menor grado, en depósitos de Al con Bauxita, de sulfuros ricos en Pirita y/o Marcasita, Fosfatos y Carbonatos.
Depósitos típicos son los de Hierro Oolítico y los nódulos de Mn en las planicies abisales de los fondos marinos.
En ambos casos, el núcleo es un cristal, agregados cristalinos, líticos o un fragmento calcáreo fósil.
- Depósitos de Fe: Hacia la periferia, los lechos sucesivos están constituidos por Hematita, Goethita, Lepidocrosita, Hematita entremezclada e interbandeada con no metálicos (ejemplo: yacimiento de Minettes en Luxemburgo y mina Porvenir de Vallenar).
- Depósitos de Mn: Alternan bandas de Psilomelano, Nsutita, Pirolusita y, en menor grado, Limonitas, con algunas bandas ricas en Co, Cu, Ni, lo que otorga grandes expectativas económicas.
Inclusiones, Intercrecimientos y Soluciones Sólidas
Este concepto comprende la presencia de uno o más minerales dentro de otro mineral y, en menor grado, entremezclados entre sí. Estas son propiedades importantes que pueden ser observadas con el microscopio, indicando las condiciones de formación de minerales y yacimientos minerales.
El intercrecimiento se refiere a aquellas entremezclas relacionadas con la combinación de un cristal madre y una serie de inclusiones de algún otro mineral.
Factores que Causan las Inclusiones
- Granos accidentalmente incluidos durante el crecimiento del cristal madre.
- Remanente de un mineral preexistente que fue reemplazado por otro mineral, frecuentemente en ámbitos supergénicos.
- Desdoblamiento de una solución sólida en sus componentes al bajar la temperatura (exsolución).
- Depositación simultánea de un mineral con el mineral madre.
Zonación en Yacimientos de Pórfido Cuprífero
Los pórfidos cupríferos presentan una zonación concéntrica característica:
- Núcleo o Zona Más Interna (Hipotermal/Potásica): Es de baja ley (< 0.3% Cu). La mineralización primaria consiste en Calcopirita (Cpy), Pirita (Py), Molibdenita (Mo), Bornita y Digenita.
- Zona Interna (Potásica Externa): Coincidente con la zona de alteración potásica externa. Es de baja ley con menos sulfuros totales, caracterizada por Pirita, Calcopirita, con menos Bornita, Molibdenita y escasos óxidos de hierro primario. En magnitud, tiene varios cientos de metros de diámetro. La mineralización tiende a ser más diseminada.
- Zona Envolvente de Mejor Mena (Ore Shell): Queda en el límite de la zona de alteración potásica-fílica. Es una zona mineralizada como «concha envolvente» (ore shell) de mejor ley (> 0.5% Cu). Presenta Pirita y Calcopirita (razón 1:1), con cerca del 1% en la roca para cada sulfuro. Además, hay Bornita intercrecida con Calcopirita y Molibdenita (0.03%), en venas y diseminada. Otros minerales de mena corresponden a Digenita y Enargita. En profundidad hay más Pirita y Magnetita.
- Zona de Pirita (Fílica y Argílica): Incluida en la zona de la alteración fílica y argílica. Pirita > 10% vol., con razones Pirita:Calcopirita (10:1) y leyes de cobre que decrecen a 0.1-0.5%, con Calcopirita (0.1-3% vol.) y trazas de Molibdenita.
- Zona Exterior (Propilítica): Coincide con la zona Propilítica. Es la zona pirítica exterior (low pyrite shell) (2-6%). La mineralización consiste principalmente en Pirita en venillas y concentraciones locales de venillas de sulfuros de metales base, tales como: Calcopirita, Galena, Esfalerita, Tetrahedrita, Tenantita.
Una vez formada la solución hidrotermal, se continúan formando soluciones hacia afuera, generando la alteración Fílica (Cuarzo con Sericita). Si las condiciones son propicias, se dan «plumas» al borde de la alteración potásica y fílica, que es la alteración arcillosa. En la etapa periférica, se forman minerales de alteración propilítica en vetillas o zonación esférica.
Nota: En los bordes con mejor ley (1%), se tiene Calcosina, Pirita, Calcopirita, Bornita (menor que en el núcleo), y aparecen sulfosales como Tetrahedrita y Tenantita.
El Sistema Cobre-Azufre (Cu – S)
El sistema Cu₂S – CuS, según Bueger, contiene tres compuestos estables a temperatura ambiente:
- Calcosina (Cu₂S)
- Digenita (Cu₉S₅)
- Covelina (CuS)
Posteriormente, Roseboom complementó el sistema, y Ramdohr (1980) describió otras fases algo más inestables en la naturaleza, tales como Djurleita (Cu₁.₉₆S), Anilita (Cu₁.₇₅S) y Covelita Blaubleiblender (Cu₁₊ₓS). Estos tienen contenidos levemente inferiores de Cu (79.5% a 77.6%) y algo más alto de S (22.4% a 20.5%).
Digenita
La Digenita es isométrica y se describe como «Calcosina azul». Puede generarse entre 1067°C, como digenita de alta temperatura, hasta los 76°C, en condiciones hipógenas.
Sobre los 76°C, puede aumentar la solución sólida con Calcosina y Covelina, produciendo uno de los siguientes fenómenos:
- Un intercrecimiento de Cu₂S y Digenita (Calcosina blanca y Calcosina azul).
- Un intercrecimiento de Digenita (Calcosina azul) y Covelina, según la composición de la solución sólida.
Calcosina y Covelina
La Covelina comienza a ser estable bajo los 507°C, y la Covelina Blaubleiblender (anisótropa roja, menos intensa) bajo los 157°C.
La Calcosina se desarrolla en desorden a 76°C, siendo el desorden completo a 103.5°C. La fase ordenada o Calcosina «baja» que existe arriba de los 103.5°C tiene estructura hexagonal. La Calcosina también puede ser tetragonal sobre los 105°C a 0.8 Kbar, pero es más inestable.
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