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Articulo de referencia

Zussmanita

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La zussmanita es un mineral de silicato hidratado rico en hierro con la fórmula química K(Fe 2+ ,Mg,Mn) 13 [ AlSi 17 O 42 ](OH) 14 . Se presenta como cristales de color verde pálido con exfoliación perfecta .

Descubrimiento y ocurrencia

Fue descrita por primera vez en 1964 por Stuart Olof Agrell en la cantera de Laytonville , condado de Mendocino , California . La zussmanita recibe su nombre en honor a Jack Zussman (nacido en 1924), jefe del Departamento de Geología de la Universidad de Manchester y coautor de Rock-Forming Minerals . En la cantera de Laytonville, la zussmanita se encuentra en lutitas metamorfizadas , limonitas silíceas y calizas impuras de la Formación Franciscan . Se trata de una zona de alta presión y bajas temperaturas donde se presentan rocas metamórficas de facies de esquistos azules . Esta es también la localidad donde se descubrieron por primera vez la deerita y la howieita . Este tipo de yacimiento también produce micas , que tienen una estructura similar a la de la zussmanita.

La localidad donde se encuentra la zussmanita es de presión ultra alta a alta y temperaturas bajas. Este tipo de metamorfismo barroviano se distingue generalmente por el rango de P/T más que por los rangos de presión y temperatura ( Miyashiro 1973 ). Los tres tipos barrovianos principales son el tipo P/T bajo, el tipo P/T medio y el tipo P/T alto. El tipo P/T alto, denominado metamorfismo glaucofánico, se caracteriza por la presencia de glaucofana y forma esquistos de glaucofana ( Miyashiro 1973 ). Los esquistos de glaucofana , comúnmente denominados facies de esquistos azules, resultan del metamorfismo de rocas basálticas y generalmente se encuentran en terrenos geosinclinales plegados ( Deer, Howie y Zussman 1993 ). Los esquistos de glaucofana se caracterizan por un metamorfismo de baja temperatura (100–250 °C) y alta presión (4–9 kbar) ( Deer, Howie y Zussman 1993 ). La zussmanita se encuentra comúnmente con estilpnomelano y cuarzo , formando generalmente abundantes porfiroblastos de hasta 1 mm de tamaño, en la localidad recientemente descubierta en el sur de Chile central ( Massonne et al. 1998 ).   

Composición

El mineral filosilicato de facies de esquistos azules se produce como resultado de la subducción de rocas de la corteza oceánica y sedimentos de margen oceánico-continental a lo largo de límites de placas convergentes. La fórmula ideal para la zussmanita es KFe 13 Si 17 AlO 42 (OH) 14 con posibles sustituciones de sodio (Na) por potasio (K), en cantidades extremadamente pequeñas ( Lopes-Vieira y Zussman 1969 ). Los posibles sustitutos del hierro ( Fe 2+ ) son principalmente magnesio (Mg) con cantidades traza que podrían incluir: manganeso (Mn), aluminio (Al), hierro 3+ (Fe 3+ ) y titanio (Ti) ( Lopes-Vieira y Zussman 1969 ). La zussmanita fue descubierta en combinación con deerita y howieíta, dos nuevos minerales descubiertos en la formación Franciscan, condado de Mendocino, California. Se han encontrado deerita y howieita en otros lugares, mientras que la zussmanita solo se ha encontrado en esta localidad tipo, lo que la convierte en un mineral poco común. Los experimentos han revelado que la zussmanita es estable hasta 600 °C a presiones entre 10 kb y 30 kb y que los miembros extremos de la zussmanita son ortoferrosilita, biotita y cuarzo. El ejemplo de la reacción es KFe 13 [ AlSi 17042 ](OH) 14 (zussmanita) produce 10FeSiO 3 (ortoferrosilita) + 1 ⁄ 2 K 2 Fe 6 Si 6 Al 2 O 20 (OH) 4 (biotita) + 4SiO 2 (cuarzo) + 6H 2 0 (agua) ( Dempsey 1981 ). El análogo de manganeso de la zussmanita, la coombsita , se ha encontrado en rocas silíceas ricas en manganeso en el esquisto de Otago en Nueva Zelanda.   

Estructura

El grupo espacial y la celda de la zussmanita son R*3, ahex 11,66 y chex 28,69 Angstroms ( Agrell, Bown y McKie 1965 ). La estructura de la zussmanita contiene láminas continuas de capas apiladas romboédricamente de octaedros Fe-O paralelas a (0001) ( Lopes-Vieira y Zussman 1967 ) y a cada lado de estas se unen tetraedros (Si,Al) –O de manera que producen una celda unitaria romboédrica ( Lopes-Vieira y Zussman 1969 ). Estas capas están unidas entre sí por átomos de potasio (K) y también por anillos de tres miembros de tetraedros que comparten oxígenos con los seis miembros; mostrado en la figura 2 ( Lopes-Vieira y Zussman 1967 ). La estructura de la zussmanita tiene una estrecha afinidad con la de las micas trioctaédricas, que poseen una capa de octaedros Fe-O intercalada entre tetraedros orientados hacia el interior. Se diferencia de las micas porque su relación Si-O es 9:21, lo que resulta en un coeficiente de compartición de 1,83, en comparación con 2,5 y 1,75 para las micas, y 1,2 y 2,0 para los silicatos de estructura reticular ( Lopes-Vieira y Zussman 1969 ). La distancia media Fe-(O,OH) en el primer octaedro es de 2,1 Angstroms, en el segundo octaedro es de 2,14 Angstroms y en el tercero es de 2,17 Angstroms. La distancia media en los enlaces Si-O en la zussmanita es de 1,61 Angstroms para el primer tetraedro, 1,61 Angstroms para el segundo tetraedro y 1,65 Angstroms para el tercero; datos dados en la tabla I ( Lopes-Vieira y Zussman 1969 ). Los anillos de seis miembros no están directamente enlazados entre sí, lo que permite el ajuste mediante la inclinación hacia afuera de todos los tetraedros, a diferencia de muchas micas donde se utilizan rotaciones e inclinaciones para lograr las mayores dimensiones de la capa octaédrica. El aplanamiento de la capa octaédrica perpendicular a la capa es pronunciado en la zussmanita debido a los bordes compartidos y no compartidos. Este aplanamiento podría deberse a la tendencia de los oxígenos compartidos a acercarse y proteger los átomos de hierro (Fe) de otros átomos de hierro (Fe) vecinos.

Propiedades físicas

La zussmanita se presenta en cristales tabulares de color verde pálido con exfoliación perfecta. Tiende a ser uniaxial, débilmente pleocroica y con una densidad de 3,146 ( Agrell, Bown y McKie, 1965 ). Se presume que otros tipos de zussmanita hallados en Laytonville, que corresponden a muestras de grano fino, son productos de metamorfismo tardío.

La perfecta exfoliación es resultado de las láminas continuas de octaedros (Fe,Mg) − (O,OH) paralelas al plano (0001). Las propiedades ópticas se deben a la zussmanita prácticamente pura, separada de secciones delgadas de aproximadamente 200 micrómetros de espesor, bajo un microscopio polarizador mediante un microtaladro. Los índices de refracción concuerdan bien con los determinados por Agrell, Bown y McKie en 1965 para la zussmanita químicamente diferente de la cantera de Laytonville ( Massonne et al., 1998 ).

Referencias

  1. ↑ "Zussmanite" . mindat.org .
  2. ↑ "Datos sobre el mineral Zussmanita" . Webmineral.com .
  3. ↑ Anthony, John W.; Bideaux, Richard A.; Bladh, Kenneth W.; Nichols, Monte C. (2005). "Zussmanita" (PDF) . Manual de Mineralogía . Mineral Data Publishing . Consultado el 14 de marzo de 2022 .
  1. Agrell, SO; Bown, MG; McKie, D. (1965). "Deerita, howieita y zussmanita, tres nuevos minerales del distrito franciscano de Laytonville, condado de Mendocino, California" (PDF) . American Mineralogist . 50 : 278.
  2. Deer, W.; Howie, R; Zussman, J. (1993). Introducción a los minerales formadores de rocas (2.ª  ed.). Pearson Education Limited.
  3. Dempsey, MJ (1981). "Estabilidad de la zussmanita; un estudio preliminar". Progress in Experimental Petrology . 5 : 58–60 .
  4. Lopes-Vieira, A.; Zussman, J. (1967). "La estructura cristalina del mineral zussmanita" (PDF) . Mineralogical Magazine . 36 (278): 292– 293. Bibcode : 1967MinM...36..292L . doi : 10.1180/minmag.1967.036.278.11 .
  5. Lopes-Vieira, A.; Zussman, J. (1969). "Más detalles sobre la estructura cristalina de la zussmanita" (PDF) . Mineralogical Magazine . 37 (285): 28– 60. Bibcode : 1969MinM...37...49L . doi : 10.1180/minmag.1969.037.285.06 .
  6. Massonne, H.-J.; Hervé, F.; Medenbach, O.; Muñoz, V.; Willner, AP (diciembre de 1998). "Zussmanita en metasedimentos ferruginosos del sur de Chile central". Mineralogical Magazine . 62 (6): 869– 876. doi : 10.1180/002646198548098 .
  7. Miyashiro, Akiho (1973). Metamorfismo y cinturones metamórficos . Londres: G. Allen & Unwin. ISBN 978-0045500178.
  • Propiedades de la zussmanita