Subgrupo serpentino
Grupo de minerales filosilicatados
Serpentina
General
CategoríaFilosilicatos
Fórmula
(unidad repetitiva)		X 3 Si 2 O 5 (OH) 4 ,
con X = Mg 2+ , Fe 2+ , Ni 2+ , Mn 2+ , Zn 2+
Símbolo IMASrp
Sistema de cristalMonoclínico
Identificación
ColorVerde, verde amarillento, gris azulado ( antigorita )
Verde, marrón, amarillo claro a blanco ( lagardita )
Verde grisáceo a blanco ( crisotilo )
EscisiónCasi perfecto
FracturaFrágil
Dureza en la escala de Mohs2,5–6 (original) 3,5–4,0 ( antigorita )
2,5 ( lagardita )
2,5–3,0 ( crisotilo )
LustreVítreo, sedoso, grasiento, ceroso
RachaBlanco, blanco verdoso
Peso específico2.2–2.9
Propiedades ópticasBiaxial (–)
Índice de refracción1,538–1,57 (Tolerancia: 0,004/–0,07)
Birrefringencia0,005–0,012
Fluorescencia ultravioletaSWUV: inerte al azul débil; LWUV: inerte al verde débil
Características de diagnósticoColor, escote
Referencias[1] [2] [3] [4]
Serpentina de Polonia

El subgrupo serpentino (parte del grupo caolinita -serpentina en la categoría de filosilicatos) [1] son ​​minerales verdosos, parduscos o moteados 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 la apariencia lisa o escamosa del latín serpentinus , que significa "similar a una serpiente".

El subgrupo serpentino es un conjunto de filosilicatos de hierro y magnesio hidratados formadores de rocas comunes ( ( Mg , Fe )
3Si
2Oh
5( OH )
4) minerales , resultantes del metamorfismo de los minerales que están contenidos en rocas máficas a ultramáficas . [6] Pueden contener cantidades menores de otros elementos, incluidos cromo , manganeso , cobalto o níquel . En mineralogía y gemología , la serpentina puede referirse a cualquiera de las 20 variedades que pertenecen al subgrupo de las serpentinas. Debido a la mezcla, estas variedades no siempre son fáciles de individualizar y, por lo general, no se hacen distinciones. Hay tres polimorfos minerales importantes de serpentina: antigorita , lizardita y crisotilo .

Los minerales de serpentina son polimorfos , lo que significa que tienen las mismas fórmulas químicas , pero los átomos están dispuestos en diferentes estructuras o redes cristalinas . [7] El crisotilo , que tiene un hábito fibroso , es un polimorfo de la serpentina y es uno de los minerales de asbesto más importantes . Otros polimorfos del subgrupo de la serpentina pueden tener un hábito laminar . La antigorita y la lizardita son los polimorfos con hábito laminar.

Se han utilizado muchos tipos de serpentina para joyería y tallado de piedras duras , a veces bajo el nombre de "jade falso" o "jade Teton". [8] [9]

Propiedades y estructura

Estructura química de la serpentina, molécula única

La mayoría de las serpentinas son opacas a translúcidas, ligeras ( gravedad específica entre 2,2 y 2,9), blandas ( dureza 2,5-4), infusibles y susceptibles a los ácidos . [1] Todas son microcristalinas y de hábito masivo , nunca se encuentran como cristales individuales . El brillo puede ser vítreo, sedoso o grasoso. Los colores varían de blanco a gris, amarillo a verde y marrón a negro, y a menudo son manchados o veteados. Muchos están intercalados con otros minerales, como calcita y 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 por un lado a una única lámina de silicato tetraédrico, independientemente de las dimensiones reticulares laterales un 3-5% más grandes de la lámina octaédrica. [10] El segundo nivel de la estructura organizada en diferentes especies de serpentina 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 lámina octaédrica más grande en el lado convexo. Sin embargo, dicha curvatura debilita el enlace de hidrógeno entre las capas. El enlace de hidrógeno intenta mantener las capas planas, pero esto compite con los requisitos de compensación del desajuste. Como resultado, las capas son localmente curvadas o planas. [11] La antigorita , la lagardita y el crisotilo tienen la misma composición química , pero sus diferentes capas de curvaturas dan como resultado partículas minerales alargadas de antigorita y lagardita aglomeradas en forma de lamelares y crisotilo fibroso . [12] [13]

Aparición

Los minerales serpentinos son omnipresentes en muchos sistemas geológicos donde es posible la alteración hidrotermal de rocas ultramáficas, tanto en ambientes terrestres (hidrotermalismo oceánico, zonas de subducción y fallas transformantes) como extraterrestres. [14] El proceso de alteración de minerales máficos a minerales del grupo serpentino se llama serpentinización . Los minerales serpentinos a menudo se forman por la hidratación de rocas ultramáficas ricas en olivino a temperaturas relativamente bajas (0 a ~600 °C). [15] 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 pseudomórficamente otros silicatos de magnesio. La alteración incompleta hace que las propiedades físicas de las serpentinas varíen ampliamente.

La antigorita es el polimorfo de serpentina que se forma con mayor frecuencia 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 mi) aproximadamente. En cambio, la lagardita y el crisotilo se forman típicamente 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 de serpentina.

Las muestras de la corteza oceánica y del manto superior de las cuencas oceánicas documentan que las rocas ultramáficas allí suelen contener abundante serpentina. La antigorita contiene agua en su estructura, aproximadamente el 13 por ciento en peso. Por lo tanto, la antigorita puede desempeñar un papel importante en el transporte de agua hacia la tierra en las zonas de subducción y en la posterior liberación de agua para crear magmas en los arcos insulares , y parte del agua puede ser transportada a profundidades aún mayores.

La distribución es mundial; las localidades más destacadas incluyen Nueva Caledonia , Canadá ( Quebec ), EE. UU. (norte de California , Rhode Island , Connecticut , Massachusetts , Maryland y sur de Pensilvania ), [16] Afganistán , Gran Bretaña ( 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 .

Usos

Plato de serpentina con incrustaciones de peces dorados, siglo I a.C.-siglo I d.C., con monturas del siglo IX
Budai tallado en serpentina, altura 8 cm (3,1 pulgadas)

Las serpentinas se utilizan en la industria para varios propósitos, como balastos de ferrocarril, materiales de construcción y los tipos asbestiformes se utilizan como aislamiento térmico y eléctrico ( amianto crisotilo ). El contenido de asbesto puede liberarse al aire cuando se excava la serpentina y si se usa 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 ahora no se ha demostrado completamente que exista un peligro para la salud asociado con el uso o la ingestión, aunque la EPA afirma que puede producirse un mayor riesgo de desarrollar pólipos intestinales benignos. [17] En su estado natural, algunas formas de serpentina reaccionan con el dióxido de carbono y vuelven a liberar oxígeno a la atmósfera.

Las variedades más atractivas y duraderas (todas las antigoritas) 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 del subcontinente indio, fue conocida durante siglos por terminar una forma relativamente pura de serpentina verde obtenida de canteras de Afganistán en trabajos lapidarios , copas, empuñaduras de espadas ornamentales y mangos de dagas. [9] Este mineral de serpentina de alto grado se conocía como sang-i-yashm en persa , o 'falso jade' en inglés, y fue utilizado durante generaciones por artesanos indios para trabajos lapidarios. [9] [18] Se talla fácilmente, toma un buen pulido y se dice que tiene una sensación agradablemente grasosa. [19] Los minerales de serpentina menos valiosos de dureza y claridad variables también se tiñen a veces para imitar el jade . [19] 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 tallaban en el pasado hermosos objetos con serpentina local, a la que llamaban tangiwai , que significa "lágrimas".

El lapis atracius de los romanos , ahora conocido como verde antique o verde antic, es una brecha de serpentinita popular como piedra de revestimiento 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. Su uso se limita a entornos interiores, ya que las serpentinitas no resisten bien la intemperie .

Daño potencial

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 inhibe por los bajos niveles de potasio y fósforo y una baja proporción de calcio / magnesio . La flora es generalmente muy distintiva, con especies especializadas de crecimiento lento. Las áreas de suelo derivado de la serpentina se mostrarán como franjas de matorrales y árboles pequeños abiertos y dispersos (a menudo coníferas ) dentro de áreas boscosas ; estas áreas se denominan páramos serpentinos .

Variedad antigorita

Bowenita de una mina de amianto, municipio de Thurman, condado de Warren, Nueva York, EE. UU.

La antigorita laminada se presenta en masas duras y plisadas. Suele ser de color verde oscuro, pero también puede ser amarillenta, gris, marrón o negra. Tiene una dureza de 3,5 a 4 y su brillo es graso. Los cristales monoclínicos muestran una exfoliación micácea y se fusionan con dificultad. La antigorita recibe su nombre de su localidad tipo, la serpentinita de Geisspfad, Valle Antigorio, en la región fronteriza entre Italia y Suiza .

Bowenita

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 más frecuencia en tallas y joyería. El nombre "retinalita" a veces se aplica a la bowenita amarilla. El material de Nueva Zelanda se llama tangiwai .

Aunque no es una especie oficial, la bowenita es el mineral estatal 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 obsequiado a la Primera Dama de los Estados Unidos, Lady Bird Johnson, en 1967.

Williamsita es un nombre varietal local estadounidense para la antigorita, que es de color verde petróleo con cristales negros de cromita o magnetita que a menudo se incluyen. La williamsita, que se parece un poco al jade fino, se corta en cabujones y cuentas. Se encuentra principalmente en Maryland y Pensilvania . [20]

Gimnasia

La gimnita es una forma amorfa de antigorita. [21] Se encontró originalmente en Bare Hills de Maryland y su nombre proviene del griego 'gymnos' , que significa "desnudo".

Emblema estatal

En 1965, la Legislatura de California designó al mineral serpentina como "la roca oficial del estado y el emblema litológico". [22]

  • Serpentinita del Precámbrico de Michigan, EE.UU.
    Serpentinita del Precámbrico de Michigan, EE.UU.
  • Serpentinita del cuerpo ultramáfico de East Dover, Ordovícico; corte de carretera al este de East Dover, Vermont, EE. UU.
    Serpentinita del cuerpo ultramáfico de East Dover, Ordovícico; corte de carretera al este de East Dover, Vermont, EE. UU.
  • Antigorita de Clay Geo, Unst, Islas Shetland, Escocia, Reino Unido
    Antigorita de Clay Geo, Unst, Islas Shetland, Escocia, Reino Unido
  • Antigorita de la mina Lord Brassey, distrito de Heazlewood, Tasmania, Australia
    Antigorita de la mina Lord Brassey, distrito de Heazlewood, Tasmania, Australia
  • Losa de antigorita con un patrón curioso de la mina Jeffrey, Quebec, Canadá
    Losa de antigorita con un patrón curioso de la mina Jeffrey, Quebec, Canadá
  • Picrolita (antigorita) de Quebec que parece un trozo de apio en color y forma.
    Picrolita (antigorita) de Quebec que parece un trozo de apio en color y forma.
  • Genthita (antigorita) de la mina de cromo de Wood. La antigorita verde brillante y lustrosa que cubre profusamente este ejemplar tiene una forma inusual, llena de bultos, burbujas y drusas.
    Genthita (antigorita) de la mina de cromo de Wood. La antigorita verde brillante y lustrosa que cubre profusamente este ejemplar tiene una forma inusual, llena de bultos, burbujas y drusas.
  • Bowenita (antigorita) de una mina de amianto, municipio de Thurman, condado de Warren, Nueva York, EE. UU.
    Bowenita (antigorita) de una mina de amianto, municipio de Thurman, condado de Warren, Nueva York, EE. UU.
  • Placa pulida de serpentina bowenita, una variedad de antigorita. Se aprecian manchas y vetas turbias típicas.
    Placa pulida de serpentina bowenita, una variedad de antigorita. Se aprecian manchas y vetas turbias típicas.
  • Adorno de turbante, norte de la India, Delhi o Jaipur, siglos XVIII y XIX, antigorita, oro, perlas, vidrio. Museo Etnológico de Berlín
    Adorno de turbante, norte de la India, Delhi o Jaipur, siglos XVIII y XIX, antigorita, oro, perlas, vidrio. Museo Etnológico de Berlín
  • Serpentina que se ha vuelto verde, siglo XVII
    Serpentina que se ha vuelto verde, siglo XVII
  • Conjunto de collar y pendientes elaborados con piedras semipreciosas. Las cuentas esféricas verdes son serpentinas rusas. También se utilizan jaspe (rojo) y fluorita (azul).
    Conjunto de collar y pendientes elaborados con piedras semipreciosas. Las cuentas esféricas verdes son serpentinas rusas. También se utilizan jaspe (rojo) y fluorita (azul).
  • College Hall en la Universidad de Pensilvania
    College Hall en la Universidad de Pensilvania
  • Antiguo edificio de la biblioteca de la Universidad de West Chester
    Antiguo edificio de la biblioteca de la Universidad de West Chester
  • Sala de recitación de la Universidad de West Chester
    Sala de recitación de la Universidad de West Chester

Referencias

  1. ^ abc "Subgrupo serpentino". mindat.org . Consultado el 30 de abril de 2021 .
  2. ^ "pirofilita | mineral | Britannica". www.britannica.com . Consultado el 15 de noviembre de 2022 .
  3. ^ "Serpentine | NOVA Mineralogy" . Consultado el 15 de noviembre de 2022 .
  4. ^ "Serpentina: Información y fotografías del mineral Serpentina". www.minerals.net . Consultado el 15 de noviembre de 2022 .
  5. ^ Serpentine, Diccionario de la herencia americana
  6. ^ "Definición de serpentina en el Diccionario de Geología" . Consultado el 9 de julio de 2018 .
  7. ^ "Serpentina: Información y fotografías del mineral Serpentina". www.minerals.net . Consultado el 4 de abril de 2018 .
  8. ^ Servicio de Parques Nacionales Archivado el 30 de septiembre de 2010 en Wayback Machine.
  9. ^ abc Hunter, Sir William Wilson y Burn, Sir Richard, El Diccionario geográfico imperial de la India, vol. 3, Oxford, Inglaterra: Clarendon Press, Henry Frowde Publishers (1907), pág. 242
  10. ^ FJ Wicks; EJW Whittaker (1 de agosto de 1975). "Una reevaluación de las estructuras de los minerales serpentinos". The Canadian Mineralogist . 13 (3): 227–243.{{cite journal}}: CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )
  11. ^ Bernard W. Evans, Keiko Hattori y Alain Baronnet (1 de abril de 2013). "Serpentinita: ¿qué, por qué, dónde?". Elements . 9 (2): 99–106. Bibcode :2013Eleme...9...99E. doi :10.2113/gselements.9.2.99.{{cite journal}}: CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )
  12. ^ D. Hršak, G. Sučik, L. Lazić (2008). "Las propiedades termofísicas de la serpentinita". Metalúrgica . 47 (1).{{cite journal}}: CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )
  13. ^ Shiwei Zhou, Yonggang Wei, Bo Li, Baozhong Ma, Chengyan Wang, Hua Wang (5 de agosto de 2017). "Estudio cinético sobre la deshidroxilación y transformación de fase de Mg3Si2O5(OH)4". Journal of Alloys and Compounds . 713 : 180–186. doi :10.1016/j.jallcom.2017.04.162.{{cite journal}}: CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )
  14. ^ JF Mustard, F. Poulet, A. Gendrin, J.-P. Bibring, Y. Lagevin, B. Gondet, N. Mangold, G. Bellucci y F. Altieri (11 de marzo de 2005). "Diversidad de olivino y piroxeno en la corteza de Marte". Science . 307 (5715): 1594–1597. Bibcode :2005Sci...307.1594M. doi : 10.1126/science.1109098 . PMID  15718427. S2CID  15548016.{{cite journal}}: CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )
  15. ^ Evans, Bernard W. (1 de junio de 2004). "Revisitando el multisistema serpentinita: el crisotilo es metaestable". International Geology Review . 46 (6): 479–506. Bibcode :2004IGRv...46..479E. doi :10.2747/0020-6814.46.6.479. ISSN  0020-6814. S2CID  98271088.
  16. ^ "Slate – The Delta Story: A Heritage To Be Preserved". JONES, Jeri L., presentado en la sección noreste de la Geological Society of America . Marzo de 2005. Archivado desde el original el 14 de julio de 2011. Consultado el 3 de junio de 2010 .
  17. ^ "Reglamento nacional sobre agua potable primaria". 30 de noviembre de 2015.
  18. ^ Watt, Sir George, Los productos comerciales de la India , Londres: John Murray Publishers (1908), pág. 561
  19. ^ ab The Stone Age Jewels: Serpentine , consultado el 2 de octubre de 2011 [ enlace muerto permanente ]
  20. ^ http://www.cst.cmich.edu/users/dietr1rv/serpentine.htm Archivado el 22 de junio de 2004 en Wayback Machine Gemrocks, RV Dietrich, 2005
  21. ^ "Gimnita: información y datos sobre el mineral Gymnite". www.mindat.org . Consultado el 4 de abril de 2018 .
  22. ^ Código de Gobierno de California § 425.2; consulte "Códigos de CA (Gov:420-429.8)". Archivado desde el original el 28 de junio de 2009. Consultado el 24 de diciembre de 2009 .
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  • Descripción de minerales de las galerías de minerales
  • Evans, Bernard W. (2004). El multisistema serpentinita revisitado: el crisotilo es metaestable. En: International Geology Review, v. 46, páginas 479–506
  • Myron G. (2003). Petrología ígnea y metamórfica, 2.ª edición . Blackwell Publishing. ISBN 1-4051-0588-7 
  • Kruckeberg, Arthur R. (2002). Geología y vida vegetal: los efectos de las formas del terreno y los tipos de rocas en las plantas. Seattle: University of Washington Press. ISBN 0-295-98452-X 
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