Grupo de La Sílice y Los Feldespatos

GRUPO DE LA SÍLICE
- La sílice como: cuarzo, calcedonia (criptocristalina), ópalo (amorfo), tridimita,

cristobalita y la lechatelierita (vidrio de sílice). La tridimita y cristobalita se
encuentran en rocas volcánicas, la calcedonia y el ópalo son de ocurrencia
extensa y la lechatelierita es muy rara.
- El cuarzo es la forma estable de la sílice a la presión atmosférica, a temperaturas

hasta de 870°C.
- De 1713°C hasta el punto de ebullición, la sílice líquida es la fase estable.
- Los experimentos sobre el efecto del agua a presión en los polimorfos de la sílice
(Tuttle and England, 1955) han dado conclusiones importantes tales como que el
agua en pequeñas cantidades tiene un enorme efecto fundente (disminuye el
punto de fusión).
- Las investigaciones de Tuttle and England estuvieron en función a valores de

temperatura de hasta 1300°C y presiones de vapor de agua de hasta 2000Kg/cm 2,
lo cual dio como resultado que la curva de liquidus sea bajada varios centenares
de grados. Por lo tanto a presiones superiores a 1400Kg/cm2, el cuarzo se funde
aproximadamente a 1125°C, dando como tal una masa de sílice hidratada.
- Los resultados de esta investigación ponen énfasis en la gran influencia que el

contenido del agua y otras substancias volátiles tienen en la cristalización de las
masas fundidas naturales de silicatos, o magmas, y a su vez pueden ayudar en la
explicación de la formación de grandes masas de cuarzo en los filones y
pegmatitas.
- La estructura de las tres formas polimórficas de la sílice están distribuidos

típicamente en grupos de tetraedros en una red tridimensional. Por lo general, en
el cuarzo (generalmente SiO2 muy puro) los átomos están agrupados en forma
bastante estrecha, mientras que en la cristobalita y la tridimita se disponen como
estructuras relativamente abiertas.
- La presencia de Na y Al sugiere una substitución de Si por NaAl en la estructura

abierta.
- La diferencia de estructuras en los polimorfos de la sílice está reflejada en las

densidades de los mismos (cuarzo>cristobalita>tridimita).
- Cada una de las tres formas polimórficas tienen una modificación de alta y de
baja temperatura. El cambio de un polimorfo en la sílice implica la ruptura de
enlaces de los tetraedros de SiO4, dando paso así a un nuevo mineral. Sin
embargo, en el cambio de forma de alta al de baja temperatura no existe ruptura
de enlaces, solo se da un reacomodo estructural en función a la rotación o
desplazamientos de los enlaces, alterando de esta forma la simetría pero sin
romper ningún enlace de tetraedros de SiO4. La forma de alta temperatura es
siempre más simétrica que la de baja temperatura.
- En casi todas las rocas ígneas, el cuarzo tiene el hábito de cristal del cuarzo de
alta (es decir, temperaturas superiores a 573°C). Puede concluirse que la
cristalización del magma correspondiente a la mayoría de las rocas comunes
portadoras de cuarzo tiene lugar arriba de los 573°C, y la cristalización residual en
cierto grado a temperaturas más bajas.
- La forma más conocida de la sílice cristalizada es el “cristal de roca”. Esta es una

forma de cristal de cuarzo de baja que se encuentra en los filones y en las
cavidades de las rocas.
GRUPO DE LOS FELDESPATOS
- Feldespato: “cristal de campo” (la ortoclasa, KAlSi3O8; la albita, NaAlSiO8, y la

anortita, CaAl2Si2O8). Los feldespatos como formadores de roca son importantes
debido a que constituyen más del 50% de todas las rocas ígneas. Los feldespatos
simples mencionados anteriormente se encuentran raras veces en las rocas (los
mismos que están relacionados en función de su forma y sus propiedades físicas).
- La estructura de los feldespatos es una red tridimensional continua y elástica de

tetraedros de SiO4 y AlO4, con los iones de carga positiva K, Na, Ca, Ba y Sr
situados en los intersticios de la red negativamente cargada.
- Cuando los cationes son relativamente grandes (K, Ba), la simetría cristalina es
monoclínica o pseudomonoclínica; y con los cationes más pequeños (Na, Ca), la
estructura se deforma ligeramente y se vuelve de simetría triclínica.
- La albita y la anortita (relaciones simples de la disolución sólida) forman una

mezcla isomorfa denominada como la serie de las plagioclasas (triclínicas), y la
ortoclasa y la albita son solo parcialmente miscibles, formando la serie de los
feldespatos alcalinos. Los miembros de la serie de las plagioclasas están definidos
arbitrariamente en función al porcentaje en peso de la anortita.
- En el diagrama de equilibrio del sistema Ab-An (Na-Ca), la curva superior es una

“curva de liquidus”, arriba de la cual todo está fundido; y la curva inferior es una
“curva de solidus”, abajo de la cual todo está sólido. Entre estas dos curvas, la
materia fundida y los cristales coexisten.
- La Ab pura se funde a 1118°C, la An pura, a 1553°C. La mezcla que contiene
50% de cada una comienza a fundirse a 1287°C, y la fusión es completa a
1450°C.
- Las líneas horizontales unen fases fundidas y cristalizadas que pueden coexistir
a la misma temperatura. Si se baja la temperatura y se mantiene el equilibrio, el
líquido reacciona continuamente con los cristales haciéndolos más y más sódicos.
- Por lo tanto, la composición del líquido se mueve hacia la izquierda a lo largo de

la curva a medida que progresa la cristalización al descender la temperatura.
Cuando la reacción entre los cristales y el líquido es finalmente completa, los
cristales tienen la misma composición que el líquido original.
- Si los cristales formados inicialmente reaccionan en forma incompleta o no

reaccionan en absoluto con el líquido al descender la temperatura, el líquido
residual se enriquece en feldespato sódico. La estructura zonal de las plagioclasas
se debe a la falta de alcance de equilibrio. El enfriamiento rápido impide que los
cristales formados originalmente reaccionen con el líquido residual, y los cristales
formados posteriormente, que son más sódicos, se precipitarán alrededor de los
primitivos (feldespato con zonas con un núcleo cálcico rodeado por bordes
sódicos).
- El feldespato potásico KAlSi3O8 se presenta en la naturaleza en cuatro formas

que tienen simetría y propiedades físicas diferentes. La microclina (triclínica) es
característica de las pegmatitas y de otras rocas ígneas de grano grueso y de baja
temperatura, mientras que la sanidina (monoclínica) es característica de las lavas
silíceas y de alta temperatura. La ortoclasa (monoclínica) se encuentra en una
amplia variedad de rocas ígneas y metamórficas que han cristalizado desde
temperaturas intermedias a bajas. La adularia es una forma de baja temperatura y
su ocurrencia está restringida a las vetas hidrotermales.
- Los fenómenos de la fusión del feldespato de potasio se representan en el

diagrama de equilibrio del sistema binario leucita-sílice, el cual muestra un sistema
de dos componentes con un compuesto intermedio, el feldespato de potasio
KAlSi3O8, que tiene un comportamiento poco común en la fusión.
- Una masa fundida de composición 1, con concentración de SiO 2 inferior a la

saturación, se enfría a T1 en “a”, en cuyo punto la leucita comienza a separarse. Al
avanzar el enfriamiento, la leucita continúa separándose, y la masa fundida
cambia a lo largo de la “curva de liquidus” hacia “R”. Aquí en el punto de reacción
“R”, cesa la cristalización de la leucita, y la masa comienza a reaccionar con los
cristales de leucita y los convierte en parte en feldespato de potasio.
- La masa fundida “R” es la única fase líquida en el sistema capaz de existir en
equilibrio con ambos, leucita y feldespato de potasio. Si se calientan los cristales
de feldespato de potasio a 1150°C, tiene lugar el fenómeno de la fusión
incongruente, es decir, los cristales de feldespato se descomponen en cristales de
leucita y masa fundida de composición “R” (40% sílice). Si se sigue elevando la
temperatura, la composición final del líquido será de feldespato de potasio.
- El punto “R” es el punto de fusión incongruente, temperatura a la cual cambia

una fase sólida a otra fase sólida y un líquido, difiriendo ambas de la composición
original.
- Una masa fundida de composición 2 se enfría hasta “b” a T3, produciendo

directamente cristales de feldespato de potasio. Al descender la temperatura, la
cristalización continúa siguiendo la “curva del liquidus” hacia “E”, en el cual tiene
lugar la cristalización eutéctica del feldespato y de la tridimita.
- Una masa fundida de composición 3 se enfría hasta “c” a T 2, en cuyo punto

continúa formándose la tridimita, y la masa fundida sigue la curva desde “c” hacia
“E”, en donde el líquido cristaliza finalmente como una mezcla eutéctica (mezcla
de 2 o más componentes, en el cual el punto de fusión es el más bajo posible y
todos sus constituyentes se cristalizan simultáneamente a partir del líquido) de
tridimita y feldespato de potasio.
- Este sistema representa los tres productos cristalizados finales. Primero, si se

enfría rápidamente una masa fundida de composición 1 y no se mantiene el
equilibrio, el líquido no reaccionará completamente con los cristales de leucita en
el punto de reacción “R”; pero el líquido alcanzará el punto eutéctico “E”, donde
cristalizan simultáneamente el feldespato y la sílice. Segundo, si se hunden los
cristales de feldespato en el líquido o se separan de alguna otra manera de modo
que no puedan reaccionar con el líquido en el punto de reacción “R”, el proceso de
cristalización avanzará de “R” a “E”, recorriendo todo el camino o parte de él, con
la aparición directa del feldespato de potasio. Finalmente, la leucita y el feldespato
pueden hacer su aparición entre las masas fundidas 1 y 2.

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- La presencia de Na y Al sugiere una substitución de Si por NaAl en la estructura

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- Una masa fundida de composición 1, con concentración de SiO 2 inferior a la

- El punto “R” es el punto de fusión incongruente, temperatura a la cual cambia

- Una masa fundida de composición 2 se enfría hasta “b” a T3, produciendo

- Una masa fundida de composición 3 se enfría hasta “c” a T 2, en cuyo punto

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