Filosilicatos y Tectosilicatos: Estructura, Tipos y Minerales Asociados

Filosilicatos

Los filosilicatos se caracterizan por una estructura laminar resultante de la unión de tetraedros que comparten tres oxígenos. La relación Si/O es de 2/5 y la relación Si/Al puede ser de 6/2. Presentan una exfoliación laminar bien definida, baja simetría y dureza moderada. Se forman principalmente por la alteración de otros silicatos.

Cada capa tetraédrica en los filosilicatos se asocia con una agrupación laminar de cationes en coordinación octaédrica con aniones oxígeno y (OH). Esta coordinación octaédrica se produce de forma que los aniones se disponen en torno a cationes, ocupando los vértices de un octaedro en cuyo centro se sitúa el catión.

Dependiendo de la disposición de las unidades laminares, se distinguen dos tipos principales:

• Tipo 1:1: Una capa tetraédrica y una octaédrica (TO-TO-TO).
• Tipo 2:1: Dos capas tetraédricas y una octaédrica (TOT-TOT-TOT).

En la naturaleza, dos minerales presentan estructura laminar con coordinación octaédrica:

• Gibbsita: En los filosilicatos con esta distribución de cationes y aniones en la capa octaédrica, se denominan dioctaédricos.
• Brucita: En los filosilicatos con esta distribución de cationes y aniones en la capa octaédrica, se denominan trioctaédricos.

Micas

Las micas se forman por la sustitución de un Si por un Al en los filosilicatos de tipo 2:1. La diferencia de carga se compensa con la entrada de un ion monovalente.

• La biotita es un mineral de origen ígneo y metamórfico, con simetría monoclínica.
• La moscovita es un mineral de origen ígneo, metamórfico y sedimentario, con simetría monoclínica.

Minerales de Arcilla

Los minerales de arcilla también se forman por sustitución de Si por Al, pero en una proporción menor al 25%. Su origen proviene de la hidrólisis de otros silicatos. La caolinita, por ejemplo, es un mineral sedimentario con simetría triclínica.

Tectosilicatos

En los tectosilicatos, los tetraedros comparten los cuatro oxígenos, formando estructuras tridimensionales. La relación Si/O es de 1/2. Son los silicatos más polimerizados, generalmente duros y de colores claros. Este grupo incluye minerales de gran interés petrogenético, como el cuarzo y el grupo de los feldespatos.

Cuando todos los tetraedros tienen Si⁴⁺ en sus centros, las valencias de los iones O^2- están satisfechas, como en el caso del cuarzo. La sustitución de Al³⁺ por Si⁴⁺ en algunos tetraedros genera cargas negativas que requieren cationes intersticiales para estabilizar la estructura.

Existen al menos nueve formas polimórficas de la sílice, que representan diferentes organizaciones del armazón de tetraedros. Los tectosilicatos son los silicatos más abundantes en las rocas.

Grupo de la Sílice

Se subdividen en cuatro grupos:

• El cuarzo es un mineral de origen ígneo y metamórfico. Presenta simetría trigonal a baja temperatura y hexagonal a alta temperatura. Se caracteriza por cristales prismáticos hexagonales terminados en dos romboedros que simulan una bipirámide hexagonal, y son comunes las maclas.
• La amatista es una variedad de cuarzo, con similar origen y simetría. También presenta cristales prismáticos hexagonales terminados en romboedros, con maclas frecuentes.
• La calcedonia es un mineral de origen ígneo y metamórfico, con simetría trigonal.
• El ágata es una variedad de calcedonia, con similar origen y simetría.