lunes, 16 de enero de 2017

El grupo de los feldespatos

Los feldespatos son una serie de minerales que forman el entramado principal del grupo de los aluminosilicatos .

Son los principales constituyentes de las rocas ígneas, por lo que la presencia o ausencia de determinadas especies, se utiliza como criterio de identificación.

Algunas especies y variedades son también usadas en gemología, ya sean facetadas, como la ortoclasa incolora o pulidas en cabujón, como la amazonita, la adularia o la labradorita, recibiendo nombres tan sugerentes como la "Piedra sol" o "piedra luna" en el mundo del mercantileo.

Los feldespatos también tienen un amplio uso industrial. Son un componente importante en la producción de vidrios y cerámicas por ejemplo, confiriéndoles dureza y resistencia a los productos finales.
También son usados en la producción de gomas, pinturas, plásticos... de hecho, se explotan uno 20 millones de toneladas métricas cada año a nivel mundial, siendo Italia, Turkía y China los principales productores.

Consideraciones generales:
La fórmula general de los feldespatos es XZ4O8 , donde la X puede ser: Ba, Ca, K, Na, NH4, Rb y Sr, y la Z: Al, B o Si

A fecha de hoy, la IMA acepta un total de 13 especies dentro del grupo, las cuales presentamos a continuación:


Se trata de una serie continua, por lo que cada ejemplar presenta una composición única y puede no englobarse por completo en ninguna de las especies sino resultar una transición entre dos de ellas.
A los ejemplares cuya composición se encuentra entre la albita y la ortoclasa, se les denomina de manera genérica feldespatos alcalinos, y  dentro de estos, de forma más concisa, a aquellos cuya composición se engloba entre los dos primeros términos del grupo (albita y anortita), se les llama plagioclasas.

Tradicionalmente, las plagioclasas se dividían a su vez en los siguientes términos: 

albita -> oligoclasa -> andesina -> labradorita -> - Bytownita -> anortita

Pero en la actualidad solo los extremos de esta serie son reconocidos por la IMA como especies válidas y el resto de los términos son representados en función del porcentaje de albita (Ab) y anortita (An) que poseen. 


Hay que tener especial cuidado con esta clasificación ya que muchos coleccionistas aún la mantienen en sus etiquetas e incluso es común observarlas como especies separadas en literatura impresa actual, pero no deja de ser por ello erróneo su uso.

Estudiar los feldespatos, es un proceso complejo, ya que su composición no solo varía de la manera lineal arriba representada (sustituciones en la posición X de la fórmula general) , sino que existe una segunda variación en su composición; la que ocurre en los tetraedros situados en la posición Z  creándose por lo tanto un diagrama ternario


Morfología y estructura cristalina:

La estructura básica de todos los feldespatos, son unos anillos formados por 4 tetraedros de aluminio y sicilio, entre los cuales se situan los cationes correspondientes a cada especie.

Estos anillos pueden presentar una apariencia ordenada, siendo todos iguales, con tres tetraedros de silicio y uno de aluminio por cada anillo, o bien ser desordenada. en este segundo caso, cada anillo es "de su padre y de su madre"  (uno tendrá dos tetraedros de aluminio y dos de silicio, otro 3  y 1... etc. sin seguir un orden aparente.

De manera general, podemos decir que aquellas especies de feldespatos que se forman a altas temperaturas, como la sanidina o la buddingtonita, tendrán estructura desordenada, mientras que los de bajas temperaturas, como la mocroclina o la anortita, serán completamente ordenados.

Algunas especies se pueden formar en un amplio rango de temperaturas, por lo que el grado de orden de su estructura será intermedio y diferente para cada pieza en concreto. Es el caso de la albita o de la ortosa y para distinguirlos, se suele hablar por ejemplo, de albita de alta y baja temperatura

La morfología y el hábito de los feldespatos ha sido extensamente estudiada durante años. Goldschmidt (1916), ya presentó en su época un total de 1200 dibujos de cristales naturales de feldespatos, entre los que incluía más de 300 ejemplos de maclas.
Diversos estudios, han podido comprobar, que el hábito de cristalización de los feldespatos, depende mucho más de la temperatura de síntesis que del ambiente químico que los rodea durante la misma


Aquí se pueden observar los cuatro hábitos principales de los feldespatos alcalinos en orden decreciente de temperatura: Hábito de Finisterre (Primera columna), hábito de Baveno, hábito de Carlsbad y hábito de la Adularia (cuarta columna)

Una de las características más interesantes de los feldespatos, desde el punto de vista cristalográfico, es la alta frecuencia con la que forman maclas.
Smith y Brown (1988), nos proporcionaron una descripción cristalográfica de las principales maclas que se encontraban en los feldespatos y de las leyes de macla que seguían, llegando a afirmar que las maclas eran omnipresentes en algunos de ellos, como es el caso de la sanidina, en la que encontrar cristales que no estén maclados es realmente difícil

Representación de algunas de las maclas de feldespatos más comunes
Las maclas pueden generarse simplemente por un error de propagación en la superficie de crecimiento del cristal.  Cuando los dos cristales que forman una macla simple, ya sea por contacto o de interpenetración, presentan el mismo tamaño, se deduce que este fallo se produjo en las fases más tempranas del crecimiento del cristal, poco después del proceso de nucleación.

Estudios de Franke y Ghobarkar, en los años 80, observaron que en el caso de crecimiento hidrotermal de los cristales de albita, la proporción de maclas que se generaban era mayor cuanto mayor fuera la temperatura de la solución


Ortosa. Macla de Carlsbad. Zarzalejo. Madrid
Colecc. y foto Mª Jesús Alvarez
Microclina. Macla de Baveno. Cantera Massabé. Sils. Gerona. 8x7 cm
Colecc. y foto Mª Jesús Alvarez

Microclina. Macla de Manebach con la terminación truncada. Cantera Massabé. Sils. Gerona.  6x4 cm
Colecc. y foto Mª Jesús Alvarez

En ocasiones, la maclas que encontramos pueden no ser completamente simétricas, se las denominas maclas de transformación y aparecen cuando durante el proceso de crecimiento de un cristal,  la temperatura del medio varía. De esta manera, por ejemplo podía estar formándose un cristal de albita a altas temperaturas, el cual presenta un aspecto determinado, y si la temperatura por la circunstancia que sea, desciende, el cristal continuará creciendo, pero en esta ocasión como el polimorfo de baja temperatura, que al ser diferente al anterior, distorsiona la simetría general de la pieza . 

Se ha observado, que estos cambios son más marcados en el caso contrario; es decir, cuando el crecimiento comienza a bajas temperaturas y se transforma al polimorfo de altas temperaturas, y que solo se producen en las plagioclasas más alejadas del extremo de la anortita, produciendo únicamente maclas de albita y periclina.

Existe un segundo tipo de maclas, las llamadas maclas mecánicas o maclas por deslizamiento.
Cuando se aplica una fuerza de tensión a un cristal que se encuentra en proceso de formación, este se deforma de manera plástica. Este movimiento, puede generar una traslación del cristal en crecimiento o bien una macla.

El color de los feldespatos:

Todos los feldespatos, son en su forma más pura, incoloros, pero esto rara vez lo encontramos en la naturaleza. Su color viene dado por varios factores

- Impurezas: provocan los tonos amarillentos de la sanidina y las ortosas por ejemplo, cuando el hierro trivalente reemplaza al aluminio. Uno de los colores más estudiados, el verde azulado de la amazonita, se debe también a impurezas; concretamente de plomo, y se ha podido comprobar que cuanto mayor es la cantidad de plomo presente en las muestras, más intenso es su color. Además resulta interesante conocer que el color se pierde si sometemos las piezas a altas temperaturas y sin embargo se recupera nuevamente por irradiación. 


Microclina var. amazonita. Konso. Etiopía. 12x10 cm
Colecc. y foto. Mª Jesús Alvarez
Microclina. Cantera Massabé. Sils. Gerona. 6x5 cm
Colecc. y foto Mª Jesús Alvarez

- Inclusiones: No debemos confundirlas con las impurezas. En las impurezas, unos cationes son sustituidos por otros dentro de la estructura del cristal, mientras que las inclusiones son otros minerales (con su propia estructura y características físico-químicas) inmersos en el cristal. Inclusiones de hematites provocan tonos rojos y pardos en los feldespatos. si estas inclusiones tienen un tamaño lo suficientemente grande y se presentan orientadas en una única dirección, se forman las denominadas "piedras sol", altamente apreciadas en joyería. El hematites y otros óxidos de hierro, junto a inclusiones de cobre metálico, son también los que generan la amplia gama de colores iridiscentes de la labradorita, aunque en este caso, están combinados con una estructura lamelar en dos fases en los cristales, que presentan diferentes índices de refracción, de manera que cuando la luz incide sobre ellos, genera los bellos destellos que les son característicos. Los tonos verdes apagado, suelen ser consecuencia de inclusiones de clorita; y las inclusiones de magnetita generan feldespatos de color negro.


- Daños por radiación ionizante:  de manera semejante a como ocurre con los cuarzos ahumados, los feldespatos presentan un cambio en su color cuando son sometidos a una radiación ionizante. Cualquier feldespato coloreado, especialmente si se trata de tonalidades oscuras, pierden su color cuando son expuestos a la luz del sol, y esta pérdida de color, puede ser restaurada si los sometemos a radiación. Algunos estudios observaron que el oscurecimiento de la tonalidad en los feldespatos, cuando se exponían a radiación, era mucho más intensa cuando se trataba de feldespatos potásicos que no tuvieran agua en su estructura, lo que nos hace pensar, que dicha presencia de agua molecular inhibe la formación de centros de color

Algunos feldespatos pueden presentar fluorescencia. Según Robbins (1994), los feldespatos procedentes de granitos, pegmatitas y rocas metamórficas de altas temperaturas, presentan fluorescencia, mientras que no se encuentra dicha característica en los ejemplares que se han formado a bajas temperaturas o en rocas sedimentarias.
Los colores más habituales que se muestran en estos minerales fluorescentes son el rojo, el violeta azulado y el blanco azulado, pudiendo presentarse tanto en onda larga como en onda corta.

Los principales minerales del grupo:

- Albita: Gahn y Berzelius, le dieron su nombre en el año 1815, en referencia a su habitual color blanco. Es un mineral muy común, suponiendo la mitad de los minerales ricos en sodio de la serie de las plagioclasas. Sus cristales son normalmente tabulares, de color blanquecino, entre transparentes y translúcidos y con brillo vítreo, aunque pueden encontrarse cristales grises, rosas, marrones, negros.. en incluso en tonalidades pálidas de verde y azul. Es muy común encontrarlos con maclas de Periclina y Carlsbad, existiendo yacimientos repartidos por todo el planeta.
Existen muchas variedades de albita, entre las que podríamos nombrar la oligoclasa (que cuando presenta inclusiones orientadas de hematites recibe el nombre de "piedra sol"), andesina, cleavelandita, periclina, peristerita...an


Albita. Itrongay. Madagascar. 16x9 cm.
Copyright: © Marco Barsanti (MinDat)

- Anortita: Constituye el otro extremo de la serie de las plagioclasas, y al igual que le pasaba a la albita, es mucho más común que los miembros intermedios de la serie. fue nombrada por Rose en el año 1823 y su nombre procede del griego "anorthos" que hace referencia a su simetría triclínica. Los cristales típicos de anortita son unos prismas cortos incoloros, o bien de un tono pálido que puede ir desde el blanco y amarillo hasta los grises; entre transparentes y translúcidos, con un brillo vítreo. presentan una mayor variedad de maclas que la albita, pudiendo seguir las leyes de la Albita, Baveno, Carlsbad, Manebach y Periclina. Es común encontrarla en noritas, gabros olivínicos, trocolitas y se han estudiado en anortositas lunares. Y al igual que con la albita, disponemos de un amplio número de yacimientos, pero es difícil encontrar cristales grandes y bien formados.



Anortita. Isla Miyake. Japón. 2,3 cm
Copyright: © Rob Lavinsky (MinDat)

- Anortoclasa: Descrita por Rosenbusch en 1885, tiene su localidad tipo en la Isla Pantelleria, Sicilia. Puede presentarse tanto en cristales tabulares como prismáticos, pero lo más habitual es encontrarla masiva o en agregados granulares, con colores que varían desde tonos suaves en gris, crema, blanco.. hasta tonos verdes y rosas. En ocasiones menos frecuentes aparece incolora o en tonos oscuros. Se forma en rocas volcánicas ricas en sodio y en rocas hiperabisales formadas a altas temperaturas. En España la podemos encontrar en Seganta (Aragón), en Mogán de Gran Canarias y en Vallehermoso de La Gomera.



Anortoclasa. Isla Ross. Antártida. 4,5 cm
Copyright: © John Rakovan (MinDat)

- Buddingtonita: Es el análogo a la sanidina rica en amonio. Se encontró por primera vez en unos depósitos hidrotermales de azufre de California (1964). presenta cristalización monoclínica y su hábito es similar al de la ortosa. En su localidad tipo, se presenta en pequeños cristales incoloros de unas 50 micras, que forman masas pseudomorficas de albita/anortita. Las primeras muestras que se analizaron, estaban contaminadas por trazas de pirita, marcasita, anatasa y montmorillonita, lo que dio lugar a que se formulara erróneamente su composición química, siendo corregida en los años posteriores.



Buddingtonita. Sharon Heights. California. Usa. 2,2 cm
Copyright: © Vik Vanrusselt (MinDat)

- Celsiana:  Fue inicialmente descrita por muestras procedentes de las minas de manganeso de Jakosberg, en Suecia, en el año 1855. su descubridor Sjögren reconoció que podía tratarse de un hipotético mineral de bario, que pudiera encontrarse en el extremo de la serie; la estructura de los cristales estudiados era monoclínica. los cristales de celsiana son habitualmente incoloros, blancos o amarillentos, con brillo vitreo y aspecto semejante al de la adularia. Presenta maclas de Baveno, Carlsbad y Manebach con bastante asiduidad. En España podemos encontrarla en la mina Ambiciosa, situada en Losacino, Zamora.

- Hyalofana: Descrita por von Waltershausen en 1855, en las dolomitas de Binnental, en Suiza, habiendo sido confundida con anterioridad con adularia. su nombre hace referencia a su aspecto vítreo, siendo los cristales frecuentemente incoloros o de un suave tono blanquecino, amarillento o rosado. Los cristales, son fundamentalmente prismáticos, con un aspecto muy semejante al de la adularia, con maclas de Carlsbad, Baveno y Manebach. en ocasiones se encuentran cristales que presentan a la vez diferentes tipos de maclas, lo que da lugar a cristales de aspecto realmente complejo. Habitualmente la podemos encontrar en depósitos metamórficos de manganeso, en algunas rocas ígneas alcalinas y en menor medida en depósitos de tipo alpino.


Hyalofana. Mina Zagradsky Potok. Bosnia Herzegovina. 1,7 cm
Copyright: © fabreminerals.com (MinDat)

- Microclina: Estudiada por primera vez en el año 1830 por Breithaupt, con materiales procedentes de Fredriksvärn, Noruega. Su nombre hace referencia al ángulo ligeramente oblicuo que se genera entre los planos de exfoliación en sus cristales. es dimorfo con la ortosa, de la que se distingue por presentar una estructura completamente ordenada. Lo más habitual que formen prismas compactos, aunque pueden encontrarse de forma granular o masiva. Las maclas de Carlsbad, Baveno y Manebach son muy frecuentes y pueden también encontrarse cristales que siguen leyes de macla de Periclina y Albita. los cristales son de transparentes a translúcidos, con brillo vítreo y presentan colores muy variados como el blanco, crema, amarillo, rojo, verde o incluso azul. Es un mineral muy común en las rocas plutónicas félsicas como los granitos, las pegmatitas graníticas o las sienitas. normalmente están asociadas a minerales como el cuarzo, la moscovita, la albita o diferentes minerales del grupo de los anfíboles. Este mineral puede llegar a alcanzar grandes dimensiones; en algunas pegmatitas se han encontrado cristales de más de 50 metros de largo y 13000 toneladas de peso!!

La variedad más conocida (y deseada por los coleccionistas), de esta especie es la amazonita, que se caracteriza por presentar un bello color verde-azulado, asociada en ocasiones a cuarzo ahumado, lo que da lugar a unas composiciones de extrema belleza.
En España, cabe mencionar  las procedentes de la cantera Massabé, en Gerona, por su tamaño, color y belleza de los cristales que se han extraído de allí.


Microclina. Cantera Massabé. Sils. Gerona. 15x12 cm
Colecc. y foto Mª Jesús Alvarez
Microclina var. amazonita con cleavelandita. Pikes Peak. Colorado. USA. 4x5 cm
Colecc. y foto Mª Jesús Alvarez

- Ortosa: El mismo geólogo que nos describió la microclina, definió también a la ortosa unos años antes (en 1823), dándole su nombre en alusión a los planos perpendiculares de exfoliación que presenta. al igual que su dimorfo, presenta una amplia variedad de colores y una apariencia entre transparente y translúcida, presentando en ocasiones opalescencia. los cristales son tabulares y en ellos se observan habitualmente maclas simples de penetración o de contacto, seguidas por maclas de Carlsbad, Baveno y Manebach. Es un mineral muy común, formando parte de los granitos, las pegmatitas graníticas y las sienitas. Es posible encontrarlo en depósitos  de tipo alpino, especialmente en el caso de su variedad más apreciada, la adularia, y en filones hidrotermales. La ortosa es uno de los minerales más extendidos por todo el mundo, destacando en España las procedentes de Zarzalejo.

La adularia es una variedad formada a baja temperatura, que se caracteriza por un hábito en el que predominan las formas (001) y (101) con unos ángulos casi idénticos con respecto al eje z, lo que le confiere un aspecto ortorómbico. su orientación óptica es variable, con el plano axial paralelo o perpendicular a (010). Existe una subvariedad de adularia denominada valencianita (por su lugar tipo, la mina valenciana en Guanajuato, Méjico); se diferencia del resto de las adularias por presentar unos inusuales cristales aplanados, ligeramente curvados y un brillo perlado muy característico. La adularia ha sido descrita en España en el Cerro del Moro, perteneciente a Navas del Rey (Madrid) y del que podemos observar un interesante ejemplar en el Museo Geominero.


Ortosa. Zarzalejo. Madrid. Cristal 5 cm
Colecc. y foto Mª Jesús Alvarez

- Paracelsiana: Es un mineral dimorfo de la celsiana. Se describió  por primera vez en al año 1905 por Taconni (Candoglia, Italia), donde aparecía como pequeños gránulos amarillentos en filones cristalinos dentro de esquistos. Unos años más tarde, Spencer (1942) localizó cristales prismáticos con un hábito semejante al topacio, junto a celsiana, en la mina Benallt (Gales). Los cristales presentan una coloración ténue, que va desde el incoloro hasta los grises pálidos, con un brillo vítreo; y llegan a alcanzar los 5 cm de longitud. es un mineral mucho menos común que la celsiana, conociéndose únicamente tres yacimientos en el mundo; los dos que ya hemos comentado y un tercero en Rumania, en la mina Arschitza.



Paracelsiana. Mina Benallt. Gales. Reino Unido. 5 cm
Copyright: © ian Jones (MinDat)

- Reedmergnerita: los primeros ejemplares descritos proceden de Utah, concretamente de unas dolomitas autigénicas asociadas a unas pizarras petrolíferas (de hecho se encontraron al realizar perforaciones), junto a otros minerales como leucosfenitas, shortitas, searlesitas... pero estos minerales son todos autigénicos; es decir, no se han formado allí sino que se acumularon mediante procesos detríticos. Presentan cristales incoloros, prismáticos, cortos y achatados. Es análogo a la albita, pero rico en boro. Buscando yacimientos  auténticos de este mineral, se han encontrado en  reedmergneritas cristalizadas con más de un centímetro en los granitos peralcalinos de Dara-i-pioz (Tajikistán) y en la península de Kola.



Reedmergnerita. Glaciar Dara-i-pioz. Tajikistán. 1 cm
Copyright: © Jason Evas (Mindat)

- Rubiclina: Como se puede deducir por su nombre, es el análogo rico en rubidio, de la microclina. Es interesante para la ciencia, ya que fue el primer mineral que contenía Rubidio elemental, que se había encontrado hasta la fecha (1996). Los cristales siempre son microscópicos (inferiores a 50 micras)


- Sanidina: Su nombre procede del vocablo griego "tanis", que significa tableta o tabla, y hace alusión al hábito típicamente tabular que presenta esta especie. Fue nombrada por primera vez en el año 1808 por Nose (escrito todo junto, no por separado, se llama así XD). Es un mineral bastante común, pero es poco habitual encontrar cristales grandes. los cristales solemos encontrarlos en su forma tabular y frecuentemente maclados en Carlsbad, siendo menos comunes las maclas de baveno y Manebach. Suele ser incolora o de un tono blanquecino o grisáceo. Algunos ejemplares son empleados en joyería como "piedra luna" a pesar de que la auténtica piedra luna sea la adularia (recordemos que es una variedad de ortosa). Se suelen encontrar en rocas félsicas y abisales como riolitas, fonolitas y traquitas, pudiéndose encontrar además como pequeñas agujas formando esferas en vidrios volcánicos. también es posible encontrarlas en rocas metamórficas de altas temperaturas y en algunas rocas hidrotermales alteradas. En España, los mejores ejemplares (al menos que yo conozca) los podemos encontrar en Los Lobos, Cuevas de Almanzora, Almería. Aunque también aparecen en La Aljorra y Canarias entre otros, aunque de un tamaño mucho menor.


Sanidina. La Sinecica. Los Lobos. Cuevas de Almanzora. Almería. Cristales 2 cm aprox.
Colecc. y foto Mª Jesús Alvarez

- Slawsonita: Es el análogo a la paracelsiana rico en estroncio. Se detectó por primera vez en unas calizas metamórficas triásicas de Wallowa, Oregón, denominadas "Formación de Martin Bridge", pero sus descubridores (unos tal Erd, Nolf y Smith) nunca llegaron a publicar nada formalmente al respecto; aún así Wallowa se ha determinado como la localidad tipo para la especie. Se trata de cristales de color gris pálido o incluso incoloros, semitransparentes. Suelen aparecer acompañados de calcita, albita, pirita y flogopita; y su estructura es idéntica a la de la paracelsiana.


Las plagioclasas cálcicas son muy susceptibles a las alteraciones mediante soluciones hidrotermales. Existe un proceso muy común, denominado sausuritización, en el cual el calcio es sustituido por el sodio, dando lugar a unas rocas llamadas sausuritas

Por el contrario, los feldespatos potásicos son muy resistentes a las alteraciones, por lo que en ellos, en lugar de alteraciones, lo que se suele encontrar son sustituciones, es decir, pseudomorfismos. 

No podríamos finalizar este breve artículo sobre los feldespatos, sin hacer referencia a su uso en gemología.
Debido al gran tamaño que pueden alcanzar y a la facilidad de lapidado que presentan, algunas ortoclasas transparentes se usan para ser facetadas y convertidas en gemas.
La variedad verde de la microclina, la amazonita, como es opaca, suele emplearse para realizar cabujones; pero sin lugar a dudas, las estrellas dentro de este grupo para el gemólogo son la labradorita, y las llamadas piedra sol y piedra luna.

No existe una especie o variedad como tal, que se denomine así (piedra sol o piedra luna), sino que se trata de un efecto óptico que podemos encontrar en feldespatos muy diversos.

La piedra luna, sería cualquier  feldespato incoloro o blanquecino subtransparente que genera reflejos azulados o lechosos al incidir en ellos la luz. Es bastante común encontrar este efecto en la variedad de ortoclasa denominada adularia y se produce al presentar en su interior, pequeñas láminas de albita. Cuanto más finas sean estas láminas, más azules serán los reflejos que se generan y por el contrario, las láminas más gruesas generan los reflejos y brillos blanquecinos. A este fenómeno, se le denomina en ocasiones "adularescencia" por presentarse principalmente en esta variedad.



La piedra sol, por su parte, es el nombre que se le da a los feldespatos en los que se observan destellos naranjas y rojos. estos destellos son generados por la presencia de láminas de hematites o goethitas en el interior de los especímenes, siempre que estén orientadas paralelamente al plano de exfoliación de los cristales.
La mayoría de las piedras sol, las encontramos en especímenes de oligoclasa, aunque este efecto también es posible de encontrar en cualquier plagioclasa cálcica





Por último, y al contrario que en los dos casos anteriores, la labradorita si es un miembro intermedio y concreto en la serie de las plagioclasas. Normalmente se presenta como un cuerpo base de color gris, que muestra un imponente juego de colores e iridiscencias cuando refleja la luz (principalmente tonos metalizados azules, verdes y amarillos muy brillantes). A este fenómeno se le denomina labradorescencia, y como una imagen vale más que mil palabras, un último vídeo para completar la serie




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