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1.7 FOSFATOS, ARSENIATOS y VANADATOS

El fsforo pentavalente, P5+, tiene un tamao tan slo ligeramente mayor que el del azufre hexavaIente, S6+ ,y, por lo tanto, forma un grupo inico tetradrico con el oxgeno. (PO4)3-.Todos los fosfatos estn construidos con este anin fosfato complejo como unidad estructural fundamental. En torno a los iones pentavalentes de arsnico y vanadio se forman unidades similares. (AsO4)3- y (VO4)3-. en arseniatos y vanadatos. Los iones P5+,As5+, V5+ pueden sustituirse mutuamente en los grupos aninicos. Este tipo de sustitucin se aprecia mejor en la serie de la piromorfita del grupo del apatito. La piromorfita, Pb5,(PO4)3Cl, mimetita, Pb5,(AsO4)3Cl y vanadinita Pb5,(VO4)3Cl son isoestructurales, pudiendo existir todos los grados de sustitucin entre los compuestos puros.

Esta clase mineralgica, integrada en su mayor parte por fosfatos, es muy numerosa, pero muchos de sus miembros Son tan raros que no es necesario mencionados aqu. De la serie de fosfatos, arseniatos y vanadatos que se citan a continuacin, el apatito es el nico que puede ser considerado como corriente.

TRIFILITA -LI(FE, MN)P04 LITIOFILITA -LI(MN, FE)P04

Cristalografa. Ortorrmbico; 2/m2/m2/m.. Raras veces aparece en cristales. Comnmente lo hace en masas exfoliables. Tambin compacto.

Pmcn. Para trifilita: a = 6,01, b = 4,86, c = 10,36 ; Z= 4. d's: 4,28(8), 3,51 (9),3,03(9),2,54(10). 1,75(5). Propiedades fsicas. Exfoliacin casi perfecta {OO I }, imperfecta (010}. H 41/2. G 3,42-3,56 creciente con el contenido de Fe. Brillo de vtreo a resinoso. Color, de gris azulado en la trifilita a rosado salmn o castao oscuro al aumentar la cantidad de manganeso presente en la litiofilita. Puede ser negro brillante por el xido de manganeso. Translcido. ptica: (+): = 1,669-1,694, = 1,673-1,695, = 1,682-1,700; 2V = 0_55, X = e, Y = a, Z = b. Los ndices aumentan con el contenido de Fe.

Composicin y estructura. La sustitucin del Fe2+ por Mn2+ forma una serie completa entre los miembros extremos esencialmente puros. En la estructura de los miembros de esta serie Li y (Mn, Fe) estn en coordinacin 6. Estos octaedros estn enlazados a lo Largo de sus aristas por cadenas en zigzag que estn conectadas por tetraedros de (P04).

Diagnstico. Caracterizado por las dos exfoliaciones normales entre s, brillo resinoso y paragnesis.

Etimologa. Trifilita deriva de dos palabras griegas que significan tres y tribu, ya que contiene los tres elementos, hierro, litio y manganeso. Liticfilita deriva de las palabras griegas que significan litio y amigo.

Monacita -P04(C, La, Y, Th)

Cristalografa. Monoclnico; 2/m. Los cristales son raros y generalmente pequeos; con frecuencia aplastados segn {100}, o alargados segn en eje b. Generalmente aparecen en masa granular, frecuentemente como arena.

P21/n ;a=6,79, b=7,01, c=6,46 ; = 10338 ;Z=4.

d's: 4,17(3), 3,30(5), 3,09(10), 2,99(2), 2,87(7).

Propiedades fsicas. Exfoliacin mala {1OO}. Fractura {001}. H: 5-5.5. G 4,6-5,4. Brillo resinoso. Color de amarillento a castao rojizo. Translcido. ptica: (+) = 1,705-1,800, = 1,787-1,801, = 1,840-1,850; 2V = 10-20; X= b, Z y C = 2-6.

Composicin y estructura. Un fosfato de los metales de tierras raras, esencialmente P04(Ce, La, Y, Th). Puede llegar a tener un 20% de Th02. Generalmente tambin est presente la slice, lo cual se ha atribuido a la presencia de thorita, Si04 Th, pero tambin puede ser debida en parte a la sustitucin de (P04) por (Si04). En la estructura de la monacita las tierras raras poseen coordinacin 9 con el oxgeno, enlazando seis tetraedros P04. Es isoestructural con la crocota, PbCr04.

Diagnstico. Radiactivo. En ejemplares grandes se distingue del circn por la forma de los cristales y por la menor dureza; se distingue de la esfena por la forma de los cristales y su peso especfico ms alto. En ejemplares de dudosa atribucin es recomendable hacer el ensayo qumico del fosfato. Yacimiento. La monacita es un mineral relativamente raro; aparece como mineral accesorio en granitos, gneis, aplitas y pegmatitas y como granos rodados en las arenas formadas por la descomposicin de dichas rocas. Se concentra en las arenas por su resistencia qumica y gran peso especfico, estando de este modo asociado a otros minerales pesados y resistentes, tales como magnetita, ilmenita, rutilo y circn.

La mayor parte de la produccin mundial de monacita procede de arenas de playas de Brasil, India y Australia. En los Estados Unidos se ha encontrado en Carolina del Norte, en gneis y en arenas de los ros y en ciertas playas de Florida.

Cerca de Van Rhynsdorp, provincia del Cabo, frica del I Sur, se explota un dique de monacita en masa granular. En Espaa es frecuente en las arenas de la ra de Vigo.

Empleo. La monacita es la fuente principal de xido de torio, cuyo contenido oscila entre 1 y 20%; la monacita comercial contiene, generalmente, del 3 al 9%. El xido de torio se emplea en la fabricacin de camisas de lmparas de gas.

El torio es un elemento radiactivo y hoy da se le presta gran atencin como fuente de energa atmica. En Fort St. Vrain, Colorado, existe en operacin un reactor nuclear comercial que funciona con torio como combustible.

Etimologa. El nombre de monacita se deriva de una palabra griega que significa estar solitario, en alusin a lo raro que es este mineral.

Monacita: (Ce,La,Nd,Th,Y)PO4 - 2x3 cm

Monacita: (Ce,La,Nd,Th,Y)PO4 - 6x4x1.5 cmGRUPO DEL APATITO

APATITO Ca5(PO4)3 (F, Cl, OH)

Cristalografa. Hexagonal: 6/m. Comnmente aparece en cristales de habito prismtico largo, algunos prismticos cortos o tabulares. Generalmente terminados por pirmides importantes de primer orden {1011} Y frecuentemente plano basal. Ciertos cristales presentan caras de bipirmide hexagonal que revela la verdadera simetra. Tambin se da en masas de granulares a compactas.

P63/m: a = 9,39, c=6,89 ; Z=2. d's: 2,80(10),2,77(4), 2.70(6). 1,84(6). 1,745(3).

a)

(b)

(c)

Propiedades fsicas. Exfoliacin mala {OOOI}. H 5 (puede ser rayado con un cuchillo). G 3,15-3,20. Brillo vtreo a creo. Color a base de tonalidades verdosa o pardas; tambin azul, violeta o incoloro. De transparente a translcido. ptica: (-); (= 1,633, = 1,630 (fluorapatito).

Composicin y estructura. Ca5(P04)3F, fluorapatito; rara vez Ca5(PO4)3Cl, clorapatito y Ca5(P04)3OH ,hidroxilapatito. El F, CI y OH pueden sustituirse entre s, dando origen a una serie completa. El (P04) puede sustituirse por (C03, OH) dando carbonato-apatito. El grupo (P04) puede ser parcialmente reemplazado por (S04)' as como por (Si04). El reemplazamiento de P5+ a S6+ viene compensado por la sustitucin acoplada del Ca2+ por Na+. Adems el reemplazamiento de P5+ a S6+ puede equilibrarse por la sustitucin de Si4+ por p5+. El Mn y el Sr pueden sustituir en parte al Ca

Apatito: Ca5(PO4)3(F,Cl,OH) - (junto a Dolomita), 15x8 cm

Apatito: Ca5(PO4)3(F,Cl,OH) - 7x3 cm

Apatito: Ca5(PO4)3(F,Cl,OH) - 5 cmCOLOFANA El nombre de colofana se ha dado a los tipos macizos y criptocristalinos de apatito que forman la mayor parte de las rocas fosfatadas y los huesos fsiles. El estudio por rayos X demuestra que la colofana es, en esencia, apatito, por lo que no precisa ser considerada como una especie distinta. En su aspecto externo la colofana es, generalmente, densa y maciza, con una estructura concrecionaria o coloidal. Generalmente es impura y contiene pequeas cantidades de carbonato clcico.

Diagnstico. Generalmente se reconoce por sus cristales, color y dureza. Se diferencia del berilo por las terminaciones piramidales de sus cristales y por poder ser rayado por la hoja de un cuchillo.

Etimologa. De la palabra griega engaar, ya que las variedades gemas fueron confundidas con otros minerales.

PIROMORFITA Pb5 (PO4)3 CL

Cristalografa. Hexagonal; 6/m. Cristales prismticos con plano bsico. Rara ves se dan pirmides truncadas. Con frecuencia, aparecen en forma de barr les redondeados. Algunas veces cavernosos, siendo los cristales prismas cncavos. Tambin aparecen en grupos paralelos. Frecuentemente globulares, reniformes, fibrosos y granulares.

P63m; a = 9,97, c = 7,32 , Z = 2. d's: 4,3 1(6),4,09(9), 2,95(IO), 2,05(8), 1,94(7).

Propiedades fsicas. H 3.5-4. G 7,04. Brillo resinoso a adamantino. Color generalmente con diversas tonalidades verdosas, pardas, amarillentas; rara vez amarillo-naranja, griscea, blanca. De subtransparente a translcido. ptica: (-), = 2,058,= 2,048.

Composicin y estructura. Para Pb5(PO4)3CI puro, PbO 82,2%, P20S 15,7%, CI 2,6%. El (AsO4) reemplaza al PO4 con frecuencia, formando una serie completa hasta la mimetita, Pb5(AsO4)3CI. El calcio puede sustituir en parte al plomo. Isoestructural con el apatito.

Diagnstico. Se caracteriza por la forma de sus cristales, fuerte brillo y alto peso especfico.

Piromorfita: Pb5Cl(PO4)3 - 7x5 cmEtimologa. Deriva de dos palabras griegas que significan fuego y forma, aludiendo a la forma que la piromorfita toma al enfriarse despus de la fusin y. que parece cristalina. Especies similares. La mimetita, Pbs(As04)3CI es isoestructural y similar a la piromorfita en apariencia, yacimiento y, sobre todo, en sus propiedades fsicas y qumicas.

VANADINITA Pb5(VO4)3Cl

Cristalografa. Hexagonal; 6/m/. Es muy frecuente su presentacin en cristales prismticos {1010} y {0001}. Muchos tienen caras piramidales, raramente la bipiramidal hexagonal. Aparece en cristales redondeados; cavernosos algunas veces. Tambin, en forma globular. Como incrustaciones.

P63/m; (a= 10,33, c = 7.35 ; Z = 2. d's: 4,47(3).4,22(4). 3,38(6), 3,07(9), 2,99(IO).

Propiedades fsicas. H 3. G 6,9. Brillo de resinoso a adamantino. Color rojo rub. anaranjado, castao y amarillo. De transparente a translucido. pica (-): ( = 2.25-2.42, = 2,20-2,35. Los ndices disminuyen por sustitucin de V por As o P.

Composicin. PbO 78,7%, CI 2,5%, V205 19,4%. Pueden estar presentes. aunque en pequeas cantidades, PO4 y AsO4, reemplazando al VO4.. En la variedad conocida con el nombre de endlichita, intermedia entre la vandinita y la mimetita, la proporcin de V205 a As205 es casi de I : l. Pequeas cantidades de Ca, Zn y Cu pueden sustituir al Pb. Isoestructural con el apatito.

Diagnstico. Se caracteriza por la forma del cristal, Sin gran brillo y su peso especfico; se distingue de la piromorfita y de la mimetita por el color.

Etimologa. Alude a su composicin.

Vanadinita: Pb5(VO4)Cl

Vanadinita: Pb5(VO4)Cl - variedad Endlichita, 8x5 cm

Vanadinita: Pb5(VO4)Cl - 15x15 cmERITRINA -C03(AS04H8H20) (FLOR DE COBALTO)

Cristalografa. Monoclnico; 2/m. Los cristales son prismticos y verticalmente estriados. Aparecen como costras en formas granulares y reniformes. Cristal tambin pulverulento y terroso.

C2/m; a = 10,20, b = 13,37, c = 4,74; = 105. Z = 2. d's: 6,65(10),3,34(1), 3,22( 1),2,70(1),2,32(1).

Propiedades fsicas. Exfoliacin perfecta segn {010}. H l.5-2.5 G 3,06. Brillo de adamantino a vtreo, perlado en la exfoliacin. Color de carmn a rosado. Translcido. ptica: (-); = 1,626, ,= 1,661, = 1,699; 2Y = 90 , X = b, Z /\ C = 31; r> v. Pelocrosmo X rosa, y violeta, Z rojo.

Composicin y estructura. CoO 37,5%, As20s 38,4%, H20 24,1 %. El nquel sustituye al cobalto para formar una serie completa hasta la annabergita (AsO4)2Ni38H20. La annabergita o flor de nquel, es de color verde claro. Su estructura es en capas con fuertes enlaces entre los tetraedros (AsO4) y los octaedros Co(O,H2O) ligados por vrtices comunes. Las capas paralelas a {010} se mantienen unidas por enlaces residuales dbiles.

Diagnstico. La asociacin de la eritrina a otros minerales de cobalto y su color rosa son generalmente datos suficientes para distinguirla de los dems minerales.

Etimologa. De la palabra griega que significa rojo. Especies semejantes. Vivianita, Fe3(PO4)28H20, mineral raro, producto de la meteorizacin de los fosfatos primarios de Fe-Mn en pegmatitas.

Eritrina: CO3(AsO4)28H2O - 15x15x1 cm

Eritrina: CO3(AsO4)28H2O

Eritrina: CO3(AsO4)28H2OAMBLlGONITA LiAIFPO4Cristalografa. Triclnico; 1. Generalmente aparece en masas exfoliables. Los cristales son "raros, idiomorfos y generalmente bastos cuando son grandes. Frecuentemente se encuentran maclados sobre {111 }.

P1; a = 5,19 b = 7,12 ;c = 5;04 - = 11202' =9750', = 688': Z = 2. d's: 4,64(10), 3,15(10), 2,93(10), 2,39(5), 2,11 (4).

Propiedades fsicas. Exfoliacin perfecta {100}, buena {110}. Observable {011}. H 6. G 3,0-3,1. Brillo vtreo, perlado sobre la cara de exfoliacin {100}. Color de blanco a verde plido o azuL rara vez amarillo. Translcido.

ptica: usualmente (-): = LS8-I,60. = 1,59-1,62, = 1,60-1,63; 2V= 50-90; r>v Los ndices crecen cuando aumenta el (OH) en sustitucin del F.

Composicin y estructura. Li20 10, I %, AI20 34,4%, F 12,9%, P205 47,9. El Na sustituye al Li; el (OH) sustituye al F y probablemente forma una serie completa. Cuando OH > F el mineral se llama montebrasita. En la estructura de la ambligonita los octaedros AI06 y los tetraedros PO4 estn ligados por los vrtices. El Li posee coordinacin 5 y se encuentra entre los tetraedros PO4 y los octaedros de Al ms prximos. La estructura es bastante compacta, como refleja su densidad relativamente alta.

Diagnstico. Los fragmentos de la exfoliacin pueden confundirse con el feldespato, pero se distinguen por los ngulos.

Etimologa. De dos palabras griegas que significan embotado y ngulo por los ngulos entre las exfoliaciones. Especies similares. Berilonita NaBePO4, incolora y brasilianita NaAl3(PO4)2(OH)4 incolora o amarilla. Ambos son minerales gema raros que se encuentran en las pegmatita.

Ambligonita: (Li,Na)Al(PO4)(F,OH) - 4x1 cm

Ambligonita: (Li,Na)Al(PO4)(F,OH) - con turquesa, 11x7x6 cm

LAZULITA (MG,FE)AI2(P04)2 (OH)2;

ESCORZALITA (FE, MG)AL2( PO4)2(OH)2 Cristalografa. Monoclnico; 2/m. Los cristales constan de prismas raros, {hkl}. Cristal generalmente macizo; de granular a compacto.

P21,/c; (a = 7,12, b = 7,26, c = 7,24 ; = 11855'; Z = 2. d's: 6,15(8), 3,23(8), 3,20(7), 3,14(10), 3,07(10).

Propiedades fsicas. Exfoliacin poco clara {110}. H 5- 5 1/2. G 3,0-3,1. Brillo vtreo. Color azul celeste. Translcido. ptica; (-); (= 1.604 -1,639, = 1,626-1,670, = 1,637 - 1,680; 2V = 60; y = b, X /\ c =10; r < v. Absorcin X < Y < Z. Los ndices aumentan con incremento de contenido de Fe2+.

Composicin y estructura. El hierro ferroso reemplaza al magnesia, existiendo una serie completa entre la lazulita y el miembro frrico, escorzalita. En la estructura, los octaedros (Mg, Fe)(O, OH)6 estn unidos por las aristas y las caras lo estn a los octaedros AI(O, OH)6 para formar grupos que se unen entre s y a los tetraedros P04.

Diagnstico. Si carece de cristales, la lazulita es muy difcil de distinguir de otros minerales azules sin ensayos al soplete o qumicos.

Etimologa. La azulita deriva de una palabra rabe que significa cielo, por el color del mineral. La escorzalira se denomina as en honor de E. P. Scorza, mineralogista brasileo.

WAVELITA --- Al3(PO4)2(OH)3.5H2OCristalografa. Ortorrmbico; 2/m2/m2/m. Aparece rara vez en cristales. Generalmente esferoltico radial y agregados globulares. Pcmn; a = 9,62, b = 17,34, c = 6,99 ; Z = 4. d's; 8,39( 10), 5,64(6), 3,44(8), 3,20(8), 2,56(8).

Propiedades fsicas. Buena Exfoliacin segn {110} Y {101}. H 3 - 4. G 2,36. brillo vtreo. Color blanco, amarillo, verde y pardo. Translcido. ptica: (+); ( = 1,525, = 1,535, = 1 ,550; 2V = 70. X = b, Y = a; r > v.

Composicin y estructura. AI203 38,0%, P205 35,2%, H20 26,8%. Puede contener algo de flor, reemplazando al hidroxilo. Los detalles de la estructura no son bien conocidos. Los octaedros Al(O, OH)6 estn unidos por vrtices comunes a los tetraedros P04.

Diagnstico. Casi invariablemente en agregados globulares radiales.

Yacimiento. La wavelita es un mineral secundario y se presenta en pequeas cantidades en hendiduras de rocas metamrficas, pobres en aluminio, y en depsitos de fosforita y limonita. Aunque existe en muchos lugares, nunca se presenta en cantidad. Es abundante en las venas de estao de LlalIagua, Bolivia. En los Estados Unidos se presenta en muchas localidades de Pennsy]vania y Arkansas.

Etimologa. En honor del doctor William Wavel, descubridor del mineral.

TURQUESA ---- CuAl6(PO4)4(OH)8.5H2O

Cristalografa. Triclnico; 1. Rara vez aparece en cristales pequeos; generalmente criptocristalino. Compacto en masa, reniforme. estalactitico. En capas finas, incruslaciones y granos diseminados.

P1; a = 7,48, b = 9,95, e = 7,69, (= 11139', = 11523', y= 6926'; Z = 1. d's: 6,17(7),4,80(6),3,68(10),3,44(7), 3.28(7). Propiedades fsicas. Exfoliacin perfecta {001}, buena {010}. H 6. G 2,6-2,8. Brillo de cera. Color azul, verde azulado y verde. Transparente en secciones delgadas. ptica: (+); : = 1.61. = 1,62. = ] ,65; 2V = 40; r < v fuerte.

Composicin y estructura. El hierro frrico puede sustituir al aluminio y existe una serie completa entre la turquesa y la calcosiderita, CuFe63+(P04)4(OH)8.4H20. La estructura consta de tetraedros P04 y octaedros (Al, Fe3+) ligados por vrtices comunes. Existen grandes agujeros en la estructura que contienen Cu coordinado con 4(OH) y 2 molculas de H20.

Diagnstico. La turquesa puede ser fcilmente reconocida por su color. Es ms dura que la crisocola, nico mineral corriente que se le parece. Existe en el mercado mucho material de imitacin.

Etimologa. Deriva de turco, pues las primeras piedras llegaron a Europa procedentes de Persia, a travs de Turqua. Especies similares. Variscita, Al(P04)-2H20 es un mineral masivo, verde azulado, algo parecido a la turquesa y utilizado como gema. Aparece en ndulos, situados en grandes depsitos, en Fairfield, Utah.

AUTUNITA Ca(UO2)2(PO4)2.10 12 H2O

Cristalografa. Tetragonal; 4/m2/m2/ml. Cristales tabulares paralelos a {00l} ; son frecuentes los crecimientos subparalelos; tambin se da en agregados hojosos y escamosos.

I4/mmm; a = 7,00, c = 20,67 ; Z = 2. d's: 10,33(10), 4,96(8), 3,59(7), 3,49(7), 3,33(7).

Propiedades fsicas. Exfoliacin perfecta segn {OO1}. H 2-2.5 G 3,1-3,2. Brillo vtreo, perlado sobre {OOI}. Color de amarillo limn a verde plido. Huella amarilla. En luz ultravioleta, intensa fluorescencia amarillo-verdosa. ptica: (-); ( = 1,577, = 1,553. Pleocrosmo E amarillo plido, O amarillo oscuro.

Composicin y estructura. El calcio puede estar sustituido por pequeas cantidades de bario y magnesio. El contenido en agua vara entre 10 Y 12 H2.0. Seco y calentando ligeramente, pasa reversiblemente a meta-autunita 1 (fase tetragonal con 6 -2 H20); calentndolo a unos 80C, la autunita pasa irreversiblemente a meta-autunita II (fase ortorrmbica con 0-6 H20). Ningn hidrato metal-I o meta-II se presenta como fase primaria en la naturaleza. La estructura de la autunita consta de tetraedros (P04) y poliedros (U02)04, unidos por capas tetragonales plegadas de composicin UO2(PO4)4 paralelas a {OO l }. Estas capas se mantienen juntas por medio de enlaces residuales dbiles a las molculas de H20.

Diagnstico. La autunita se caracteriza por las lminas tetragonales amarilloverdosas y la intensa fluorescencia con luz ultravioleta. Radiactiva.

Etimologa. De la localidad de Autun (Francia).

Especie similares. Torbenita, Cu(U02)(P04)28-12H20 que es isomorfa de la autunita y con las mismas propiedades que sta, pero no hay pruebas de la existencia de una serie de soluciones slidas. Color verde, no fluorescente. Asociacida a la autunita.

CARNOTITA K2(UO2)2(VO4)2 . 3 H2O

Cristalografa. Monoclnico; 2/ m Muy raro en cristales macroscpicos, imperfectos, aplastados segn {OO1I} o alargados segn b. Generalmente aparece como polvo o agregados poco coherentes o sueltos; diseminado.

P21 a; a = 10,47, b = 8,41, c = 6,91 A; = 10340. Z= 2.

d's: 6,56(10), 4,25(3),3,53(5), 3,25(3), 3,12(7).

Propiedades fsicas. Exfoliacin perfecta {OO I}. Dureza desconocida pero baja. G 4,7-5. Brillo de mate o terroso. Color de amarillo brillante a amarillo verdoso. ptica: (-); = 1,75, = 1,93, = 1,95; 2V = 40 , Y = b, X = c. r < v. Los ndices crecen con la prdida de agua.

Composicin y estructura. El contenido de agua es parcialmente zeoltico y vara con la humedad a temperatura ordinaria; las 3H20 corresponden al material completamente hidratado. Se han apreciado pequeas cantidades de Ca, Ba, Mg, Fe y Na. La estructura de la carnotita consta de un diagrama de capas que es el resultado de fuertes enlaces entre los grupos (V04) y los poliedros U02(O 5), Estas capas, de composicin (U02)2 (V04)2, se mantienen juntas por enlaces hidrgeno-hidroxilo a las molculas de agua y tambin al K, Ca y Ba entre las capas.

Diagnstico. La carnotita se caracteriza por su color amarillo, su naturaleza pulverulenta, su radiactividad y su yacimiento. A diferencia de otros muchos minerales secundarios de uranio, no es fluorescente con luz ultravioleta.

Etimologa. En honor .de Mara Adolfo Carnot (1839- 1920), ingeniero de minas y qumico francs.