Minerales de arcilla

Los minerales de arcilla son filosilicatos de aluminio hidratados, a veces con cantidades variables de hierro, magnesio, metales alcalinos, tierras alcalinas y otros cationes.

Las arcillas tienen estructuras similares a las micas y se forman láminas planas hexagonales. Los minerales arcilloso son productos comunes de la meteorización (incluyendo la meteorización del feldespatos) y productos de la alteración hidrotermal y de baja temperatura. Los minerales arcillosos son muy comunes en roca sedimentarias finas granuladas como las pizarras, lamito y areniscas, y de rocas finas granuladas metamórficas pizarras y filitas.

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Grupos de minerales arcillosos

• Grupo caolinita: incluye los minerales caolinita, dickita, haloisita and nacrita.^[1]
  • Algunas fuentes incluyen al grupo serpentinas por sus similitudes estructurales (Bailey 1980).
• Grupo smectita: incluye pirofilita, talco, vermiculita, sauconita, saponita, nontronita, montmorillonita.^[1]
• Grupo illita: incluye a las micas arcillosas. La illita es el único mineral.^[1]
• Grupo clorita: incluye una amplia variedad de minerales similares con considerable variación química.^[1]

Historia

El conocimiento de la naturaleza de la arcilla se hizo mejor hacia los 1950s con la mejora en la tecnología de los microscopios, necesarios para analizar los tamaños infinitesimales de sus partículas.^[2] La estandarización de la terminología durante ese periodo fue buena^[2] con especial atención a los términos similares y confusos, como hoja y plano.^[2]

Estructura

Como todos los filosilicatos, los minerales arcillosos se caracterizan por hojas bidimensionales de esquinas compartiendo SiO₄ y tetrahedro AlO₄. Cada tetrahedro comparte 3 de sus átomos de oxígeno en vértice con otro tetrahedro. Los cuatro vértices no se comparten con otro tetrahedro, y todos los puntos tetrahédricos en la misma dirección (i.e. todos los vértices no compartidos están en el mismo lado de la hoja). Esas hojas tetrahédricas tienen la composición química (Al,Si)₃O₄.

En las arcillas, las hojas tetrahédricas están siempre unidas a hojas octahédricas formadas por cationes pequeños, como aluminio o magnesio, coordinados por seis átomos de oxígeno. El vértice no compartido de la hoja tetrahédrica también forma parte de un lado de la hoja octahédrica pero se localiza un átomo adicional de oxígeno arriba en la hoja tetrahédrica al centro del sexto tetrahedro. Ese átomo de oxígeno se une al átomo de hidrógeno formando un grupo OH en la estructura arcillosa.

Las arcillas pueden categorizarse dependiendo del camino en que las hojas tetra y octahédricas se empaquetan en capas. Si solo hay un grupo tetrahedro y un grupo octahedro en cada capa, la arcilla se clasifica como una arcilla 1:1.

La alternativa, conocida como arcilla 2:1, tiene dos hojas tetrahédricas con el vértice no compartido de cada hoja apuntando hacia cada otro, y formando cada lado de la hoja octahédrica.

Dependiendo de la composición de las hojas tetra y octahédricas, la capa tendrá o no carga eléctrica, o carga neta negativa. Si las capas están cargadas, esa carga se balancea por los cationes intercapas, tales como Na⁺ ó K⁺. En cada caso, la intercapa puede también contener agua. La estructura cristalina se forma por un paquet de capas interespaciadas con las intercapas.

Enlaces internos

• Arcilla
• Arcilla expansiva

Referencias

1. ↑ ^{a b c d} Amethyst Galleries. "The Clay Mineral Group." 2006. 22 de febrero 2007. [1]
2. ↑ ^{a b c} Bailey, S. W., 1980, Summary of recommendations of AIPEA nomenclature committee on clay minerals, American Mineralogist Volume 65, pages 1-7. [2]