Quimica Mineral[1]Tema 8.2

5/11/2018 Quimica Mineral[1]Tema 8.2 - slidepdf.com

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Tema 8. QuTema 8. Quí í mica Mineralmica Mineral

Variación composicional en los Minerales

Aunque los minerales son definidos como sustancias “puras”, la gran mayoríapresenta variaciones composicionales marcadas. Estas variaciones composi-cionales son el resultado de sustituciones (en una estructura dada) de un ión

o grupo iónico por otro ión o grupo iónico.

Grony Garbán G. ICT-UCV

Variaciones composicionales en Arsenopirita (FeAsS) y Pirocloro ((Ca,Na)2(Nb,Ta)2O6(O,OH,F))




Variación composicional en los Minerales

Las sustituciones minerales (en minerales isoestructurales) se dan debido aprocesos denominados sustituciones iónicas o “soluciones sólidas”.Una solución sólida es “una estructura mineral en la cual, sitios atuna estructura mineral en la cual, sitios atóómicosmicos especespecí í --

ficosficos son ocupados en proporciones variables por dos o mson ocupados en proporciones variables por dos o máás elementos o gruposs elementos o gruposququí í micos diferentes sin variacimicos diferentes sin variacióón en su estructura cristalinan en su estructura cristalina”.

Factores que propician la formación de una solución sólida:

• La comparación del tamaño de los iones, átomos o grupos atómicos. Si ladiferencia de radios entre especies es <15%, se propicia una buena sustitución.Si se encuentra entre 15 y 30%, la sustitución es limitada o rara. Y si es > al 30%la sustitución no suele ocurrir.

• La carga de los iones envueltos en la sustitución.

• La temperatura a la cual la sustitución tuvo lugar.





Variación composicional en los MineralesTipos de soluciones sólidas


a) Solución sólida por sustitución

•Sustitución simple : son sustituciones entre cationes o aniones que poseenigual carga. Ejemplos K+ por Rb+ (sustitución parcial) en feldespatos o biotitas;Mg2+ por Fe2+ (o viceversa) en olivino (serie de solución sólida binaria completa).



Tema 8. QuTema 8. Quí í mica Mineralmica MineralVariación composicional en los Minerales

Tipos de soluciones sólidas


a) Solución sólida por sustitución

•Sustitución acoplada : sustituciones de iones con distintas cargas en donde laelectroneutralidad debe ser compensada con la incorporación al unísono de otroIón: 2A2+ -- 1B3+ + 1C+. Ejemplos: Fe2+ y Ti4+ por 2Al3+ en el corindón (zafiro);Na+ y Si4+ -- Ca2+ y Al3+ en las plagioclasas (serie de solución sólida binaria completa).





b) Solución sólida intersticial

Incorporación de átomos, iones o grupos iónicos en intersticios de las estructurascristalinas. Ejemplo: Berilos (K, Rb, Cs, H2O, CO2), Zeolitas.

Estructura del Berilo (Be3Al2Si6O18)Grony Garbán G. ICT-UCV





c) Solución sólida por omisión

Ocurre cuando un catión de mayor carga reemplaza a dos o más cationes de menorcarga para así poder compensar la electroneutralidad de la estructura. Ejemplo:2K2K++---- PbPb2+2+ + espacio vac+ espacio vací í oo en el microclino (KAlSi3O8) var. Amazonita.





Exsoluciones o desmezcla Se refiere al proceso donde una solución sólida homogénea inicial se separa endos (o posiblemente más) minerales cristalinos distinguibles sin adición oremoción de material del sistema.

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