QUÍMICA
Silicatos: la familia del 90 %
Los minerales silicatos constituyen aproximadamente el 90 % de la corteza terrestre. Las seis clases estructurales —neso, soro, ciclo, ino, filo y tectosilicatos— explicadas para los coleccionistas.
Las clases estructurales
Nesosilicatos: tetraedros aislados (olivino, Granate, circón, cianita). Sorosilicatos: dos tetraedros que comparten un átomo de oxígeno (Epidota, hemimorfita). Ciclosilicatos: anillos (Turmalina, berilo, cordierita). Inosilicatos: cadenas simples (piroxenos) o cadenas dobles (anfíboles). Filosilicatos: láminas (micas, talco, arcillas, caolinita). Tectosilicatos: estructuras tridimensionales (Cuarzo, feldespato, zeolitas; los minerales formadores de rocas más comunes).
Por qué es importante para los coleccionistas
Cada clase estructural presenta hábitos, exfoliaciones y propiedades ópticas características. Los filosilicatos siempre se exfolian en una sola dirección (la del plano); las micas se desprenden en placas basales perfectas. Los anfiboles inosilicatos se exfolian paralelamente a las cadenas, lo que da lugar a los ángulos clásicos de 56°/124° entre las caras de exfoliación. El cuarzo tectosilicato no presenta exfoliación alguna, ya que su estructura está totalmente interconectada.
Especies comunes de colectores
Granate (nesosilicato). Circonio (nesosilicato). Turmalina (ciclosilicato). Berilo — esmeralda, aguamarina, morganita (ciclosilicato). Grupo de los piroxenos: augita, diópsido, espodumeno (inosilicato). Grupo de los anfíboles: hornblenda, tremolita (inosilicato). Grupo de las micas: biotita, Moscovita, lepidolita (filosilicato). Cuarzo — todas las variedades (tectosilicato). Grupo de los feldespatos — ortoclasa, plagioclasa (tectosilicato).
Por qué el tetraedro de SiO₄ es la llave maestra
Cada silicato es una variante de un único elemento básico: un pequeño átomo de silicio situado en medio de cuatro átomos de oxígeno en las esquinas de un tetraedro. Dado que el silicio y el oxígeno son los dos elementos más abundantes en la corteza terrestre, esta unidad se encuentra en todas partes, y el enlace entre ambos es fuerte; de ahí que los silicatos sean, por lo general, duros, duraderos y resistentes a la erosión en comparación con los carbonatos o los sulfuros.
Las seis clases no son más que seis respuestas a una misma pregunta: ¿cuántas puntas comparte cada tetraedro con sus vecinos? Si no se comparte ninguna punta, se obtienen unidades aisladas (nesosilicatos); si se comparten las cuatro puntas, se forma una estructura continua (tectosilicatos); el resto se sitúa en un término medio, en forma de pares, anillos, cadenas y láminas. Una vez que interiorice esa única escala continua de compartición de vértices, toda la familia se organizará de forma clara en su mente.
Cómo la estructura predice el tipo de fractura y el porte
La relación entre la clase y el comportamiento físico es lo suficientemente directa como para poder aplicarla sobre el terreno. Los silicatos laminares (filosilicatos) se exfolian en el plano de sus láminas, por lo que las micas se parten en placas flexibles y el talco resulta resbaladizo al tacto. Los silicatos en cadena (inosilicatos) se exfolian a lo largo de la dirección de sus cadenas, lo que produce la exfoliación diagnóstica bidireccional de los piroxenos, cercana a los 90°, y de los anfíboles, cercana a los 56°/124° —una única observación que permite distinguir ambos grupos—.
Los silicatos de red carecen de una exfoliación fácil, ya que los enlaces se extienden por igual en todas las direcciones: el Cuarzo se fractura de forma concoidea en lugar de exfoliarse, mientras que los feldespatos presentan dos buenas exfoliaciones determinadas por puntos débiles en la red. Un error común es pensar que la «ausencia de exfoliación» indica un mineral mal cristalizado; en los tectosilicatos, en realidad, es un signo de que se trata de la estructura más resistente y mejor conectada de todas.
Ejemplares destacados de silicatos procedentes de yacimientos chinos
Las minas chinas suministran algunos de los silicatos más codiciados por los coleccionistas del mercado, que abarcan varias de las seis clases. Xuebaoding, en Pingwu (Sichuan), es famosa por el berilo gemológico —incluida la Aguamarina— que se encuentra sobre Moscovita y asociado a la Scheelita y la Casiterita; el berilo es un ciclosilicato y la Moscovita un filosilicato, por lo que una sola placa de Xuebaoding puede ilustrar dos clases a la vez. La Turmalina, otro ciclosilicato, también se extrae de yacimientos de pegmatita granítica chinos.
Otros distritos completan el panorama. El granate (un nesosilicato) y los minerales del grupo de la epidota (sorosilicatos) aparecen en los yacimientos de skarn asociados a la extracción de hierro y metales diversos en regiones como Hubei y Mongolia Interior, a menudo junto a los carbonatos y sulfuros por los que se explotan dichos skarns. La creación de una pequeña colección de referencia a partir de material chino —berilo, Turmalina, Moscovita y un Granate— le permite tener a la vista ejemplos de cuatro estructuras de silicato diferentes.
Preguntas frecuentes
¿Qué hace que un mineral sea un silicato?
Un silicato es cualquier mineral cuya estructura se basa en el tetraedro SiO₄ —un átomo de silicio unido a cuatro átomos de oxígeno—. La forma en que se conectan esos tetraedros, desde unidades aisladas hasta estructuras continuas, define las seis subclases estructurales.
¿Por qué son tan comunes los silicatos?
El silicio y el oxígeno son los dos elementos más abundantes en la corteza terrestre, por lo que los minerales formados a partir de ellos predominan en ella —aproximadamente el 90 % en volumen—. La mayoría de las rocas comunes están compuestas en su mayor parte por minerales silicatados, como el Cuarzo, el feldespato, la mica y el anfibol.
¿Cómo puedo distinguir un piroxeno de un anfibol?
Fíjese en el ángulo entre las dos direcciones de exfoliación. Los piroxenos (inosilicatos de cadena simple) se exhalan a un ángulo cercano a los 90°, mientras que los anfiboles (de cadena doble) lo hacen a ángulos de aproximadamente 56° y 124°. Esa diferencia en los ángulos de exhalación constituye la prueba de campo clásica.
¿El cuarzo y el feldespato pertenecen realmente al mismo grupo?
Sí, ambos son tectosilicatos, con tetraedros de SiO₄ unidos en estructuras tridimensionales. La diferencia radica en que los feldespatos sustituyen parte del silicio por aluminio e incorporan metales como el potasio, el sodio o el calcio, lo que les confiere una exfoliación de la que carece el Cuarzo puro.