subgrupo serpentino

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 asbesto , y como piedra decorativa. ^{[ 5 ]} El nombre proviene del color verdoso y la apariencia lisa o escamosa del latín serpentinus , que significa "parecido a una serpiente".

El subgrupo serpentino es un conjunto de filosilicatos de hierro y magnesio hidratados formadores de rocas comunes ( ( Mg , Fe )₃ Si₂ O₅ (OH)₄ )minerales, resultantes delmetamorfismode los minerales que se encuentran enrocasmáficasa. ^{[ 6 ]} Pueden contener cantidades menores de otros elementos, incluidoscromo,manganeso,cobaltooníquel. Enmineralogíaygemología, serpentina puede referirse a cualquiera de las 20 variedades que pertenecen al subgrupo de la serpentina. Debido a la mezcla, estas variedades no siempre son fáciles de individualizar, y no se suelen hacer distinciones. Hay trespolimorfosde serpentina:antigorita,lizarditaycrisotilo.

Los minerales serpentinos son polimorfos , lo que significa que tienen la misma fórmula química , pero los átomos se organizan en diferentes estructuras o redes cristalinas . ^{[ 7 ]} El crisotilo , que tiene un hábito fibroso , es un polimorfo de la serpentina y 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 polimorfos con hábito laminar.

Muchos tipos de serpentina se han utilizado para joyería y tallado de piedras duras , a veces bajo el nombre de "jade falso" o "jade de Teton". ^{[ 8 ] [ 9 ]}

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 graso. Los colores varían del blanco al gris, del amarillo al verde y del marrón al negro, y a menudo son moteados o veteados. Muchas están intercrecidas 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 fuertemente unida en un lado a una única lámina de silicato tetraédrica , independientemente de las dimensiones de red lateral 3–5% mayores de la lámina octaédrica . ^{[ 10 ]} El segundo nivel de la estructura organizado en diferentes especies de serpentina se origina en parte para compensar la tensión intracapa debida 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 curvas o planas. ^{[ 11 ]} La antigorita , la lizardita y el crisotilo tienen la misma composición química , pero sus diferentes capas de curvaturas dan como resultado antigorita y lizardita aglomeradas lamelares y crisotilo fibroso partículas minerales alargadas . ^{[ 12 ] [ 13 ]}

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 de la serpentina 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 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 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 unos 60 km (37 mi) . En cambio, la lizardita y el crisotilo suelen formarse cerca de la superficie terrestre 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 la serpentina.      

Las muestras de la corteza oceánica y del manto superior procedentes de cuencas oceánicas documentan que las rocas ultramáficas de estas zonas suelen contener abundante serpentina. La antigorita contiene agua en su estructura, aproximadamente un 13 % en peso. Por lo tanto, la antigorita podría desempeñar un papel importante en el transporte de agua hacia el interior de la Tierra en las zonas de subducción y en la posterior liberación de agua para la formación de magmas en arcos insulares , y parte de esta agua podría ser transportada a profundidades aún mayores.

Su presencia es mundial; entre las localidades más destacadas se encuentran Nueva Caledonia , Canadá ( Quebec ), EE. UU. (norte de California , Rhode Island , Connecticut , Massachusetts , Maryland , sur de Pensilvania ) y Virginia . ^{[ 16 ]} 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 ferroviarios, materiales de construcción, y los tipos asbestiformes se utilizan como aislamiento térmico y eléctrico ( amianto crisotilo ). El contenido de amianto puede liberarse al aire cuando se excava la serpentina y si se utiliza como superficie de carretera, lo que constituye un riesgo para la salud a largo plazo por inhalación. El amianto de la serpentina también puede aparecer en bajas concentraciones en los suministros de agua a través de los procesos normales de meteorización, pero aún no existe un riesgo para la salud totalmente probado asociado con su uso o ingestión, aunque la EPA afirma que puede ocurrir un mayor riesgo de desarrollar pólipos intestinales benignos. ^{[ 17 ]} En su estado natural, algunas formas de serpentina reaccionan con el dióxido de carbono y liberan oxígeno a la atmósfera.

Las variedades más atractivas y duraderas (todas las de antigorita) se denominan serpentina "noble" o "preciosa" 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 el acabado de una forma relativamente pura de serpentina verde obtenida de canteras en Afganistán para trabajos de lapidaria , copas, empuñaduras de espadas ornamentales y mangos de dagas. ^{[ 9 ]} Este mineral de serpentina de alta calidad era conocido como sang-i-yashm en persa , o "jade falso" en inglés, y fue utilizado durante generaciones por artesanos indios para trabajos de lapidaria. ^{[ 9 ] [ 18 ]} Es fácil de tallar, admite un buen pulido y se dice que tiene un tacto agradablemente graso. ^{[ 19 ]} Los minerales de serpentina menos valiosos, de dureza y claridad variables, también se tiñen a veces para imitar el jade . ^{[ 19 ]} Entre los sinónimos engañosos para este material se incluyen "jade de Suzhou", "jade de Estiria" y "nuevo jade".

La serpentina de Nueva Caledonia es particularmente rica en níquel. Los maoríes de Nueva Zelanda tallaban hermosos objetos con la serpentina local, a la que llamaban tangiwai , que significa "lágrimas".

El lapislázuli romano , ahora conocido como verde antiguo , es una brecha de serpentinita popular como piedra decorativa de revestimiento. En la antigüedad clásica se extraía en Casambala , Tesalia , Grecia . También se utilizan ampliamente mármoles de serpentinita: el mármol verde de Connemara (o mármol verde irlandés) de Connemara , Irlanda (y de muchas otras procedencias ), y el mármol rojo Rosso di Levanto de Italia. Su uso se limita a interiores, ya que la serpentinita no resiste bien la intemperie .

Los suelos derivados de serpentina son tóxicos para muchas plantas debido a sus altos niveles de níquel , cromo y cobalto ; además, el crecimiento de muchas plantas se ve inhibido por los bajos niveles de potasio y fósforo y la baja proporción de calcio / magnesio . La flora es generalmente muy característica, con especies especializadas de crecimiento lento. Las zonas de suelo derivado de serpentina se presentan como franjas de matorrales y árboles pequeños dispersos (a menudo coníferas ) dentro de áreas boscosas ; estas zonas se denominan páramos serpentinos .

La antigorita laminada se presenta en masas duras y plegadas. Suele ser de color verde oscuro, pero también puede ser amarillenta, gris, marrón o negra. Tiene una dureza de 3,5 a 4 y un brillo graso. Los cristales monoclínicos presentan 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 .

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

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  Serpentinita del Precámbrico de Michigan, EE. UU.
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  Serpentinita del cuerpo ultramáfico de East Dover, Ordovícico; corte de carretera al este de East Dover, Vermont, EE. UU.
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  Antigorita de Clay Geo, Unst, Islas Shetland, Escocia, Reino Unido
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  Antigorita de la mina Lord Brassey, distrito de Heazlewood, Tasmania, Australia.
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  Losa de antigorita con un patrón peculiar procedente de la mina Jeffrey, Quebec, Canadá.
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  Picrolita (antigorita) de Quebec con un color y forma similares a un trozo de apio.
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  Genthita (antigorita) de la mina de cromo de Wood. La antigorita de color verde brillante y lustrosa que cubre abundantemente este ejemplar tiene una forma inusual, nudosa, burbujeante o drusa.
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  Bowenita (antigorita) procedente de la mina de amianto de Thurman Township, condado de Warren, Nueva York, EE. UU.
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  Losa pulida de serpentina bowenita, una variedad de antigorita. Se aprecian las típicas manchas nubosas y vetas.
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  Adorno para turbante, norte de la India, Delhi o Jaipur, siglos XVIII-XIX, antigorita, oro, perlas, vidrio. Museo Etnológico de Berlín.
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  Expositor de mesa serpentina torneada en verde, siglo XVII.
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  Conjunto de collar y pendientes elaborados con piedras semipreciosas. Las cuentas esféricas verdes son de serpentina rusa. También se utilizan jaspe (rojo) y fluorita (azul).
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  Residencia universitaria en la Universidad de Pensilvania
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  Antiguo edificio de la biblioteca de la Universidad de West Chester
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  Sala de recitales de la Universidad de West Chester

• Descripción del mineral de las galerías de minerales
• Evans, Bernard W. (2004). El multisistema de serpentinita revisitado: el crisotilo es metaestable. En: International Geology Review, vol. 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 relieve y los tipos de roca en las plantas. Seattle: University of Washington Press. ISBN 0-295-98452-X