transformaciones hidrotermales de la caolinita - Biblioteca de la ...

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Introducción observadas en los sistemas naturales pueden hoy interpretarse sobre la base de estudios experimentales. Algunas de estas transformaciones son bien conocidas y aparecen descritas en los libros especializados (por ejemplo, Millot, 1964; Dixon y Weed, 1977; Brindley y Brown, 1980; Velde, 1985; Frey, 1987; Murray, 1988; Chamley, 1989; Frey y Robinson, 1999). Por el contrario, otras transformaciones son menos frecuentes y por ello menos conocidas y la información aparece dispersa en diferentes trabajos, siendo difícil encontrar una información completa acerca de las mismas. De acuerdo con Velde (1985), la transformación más frecuente de la caolinita en condiciones de meteorización intensa es hacia alúmina hidratada (gibbsita) y sílice soluble. Durante el enterramiento de las series sedimentarias la caolinita desaparece de las asociaciones mineralógicas, dando lugar a ilita, clorita, minerales interestratificados o pirofilita. El uso cada vez más generalizado de la difracción de rayos X y, en los últimos años, de la microscopía electrónica de transmisión ha permitido la identificación, cada vez más frecuente, de otros polimorfos del caolín (dickita y nacrita) incluso cuando aparecen en mezclas, así como poner de manifiesto la evolución de estos minerales hacia fases sódicas, potásicas, de litio o de amonio (beidellita, rectorita, ilita potásica, paragonita, tosudita, cloritas alumínicas, ilitas amónicas, etc.). En conjunto, las transformaciones que afectan a los minerales del grupo del caolín pueden ser agrupadas en dos grandes tipos, de acuerdo con su origen: 1) aquellas que tienen lugar en condiciones superficiales, durante los procesos de meteorización y 2) aquellas que tienen lugar a temperaturas y/o presiones superiores, bajo condiciones hidrotermales o diagenético/metamórficas. En la Tabla I.1 se recogen estas transformaciones, en orden de complejidad química creciente. Esta división permite el análisis de los diferentes tipos de transformaciones usando diferentes sistemas químicos. Algunas de las transformaciones citadas son bien conocidas en sistemas naturales y experimentalmente, en tanto que otras son poco conocidas. 8
Introducción Tabla I.1. Principales transformaciones de los minerales del grupo del caolín descritas en sistemas naturales A.- Condiciones de meteorización (1) Haloisita ↔ Caolinita (2) Caolinita/Haloisita ↔ Gibbsita B.- Condiciones hidrotermales-diagenéticas (3) Caolinita → Dickita → Nacrita (4) Caolinita/dickita → Pirofilita (5) Caolinita → Minerales interestratificados potásicos → Mica (ilita) potásica → Minerales interestratificados sódicos → Mica (ilita) sódica → Minerales interestratificados amónicos → Mica (ilita) amónica (6) Caolinita → Clinocloro/Chamosita (7) Caolinita → Bertierina (8) Caolinita/dickita → Tosudita → Clorita dioctahédrica I.2.1. TRANSFORMACIONES EN EL SISTEMA Al2O3-SiO2-H2O En el sistema Al2O3-SiO2-H2O pueden describirse tres tipos principales de transformaciones que afectan a los minerales del grupo del caolín: 1.- Las transformaciones caolinita/haloisita ↔ gibbsita 2.- Las transformaciones haloisita ↔ caolinita caolinita → dickita → nacrita 3.- Las transformaciones minerales del grupo del caolín → pirofilita Las transformaciones caolinita ↔ gibbsita, haloisita ↔ gibbsita y haloisita ↔ caolinita han sido descritas con frecuencia en suelos y perfiles de meteorización. Se ha observado que las dos primeras (caolinita ↔ gibbsita y haloisita ↔ gibbsita) son reversibles en suelos (Millot, 1964; Dixon y Weed, 1977) e incluso se ha descrito la existencia de términos intermedios entre caolinita y haloisita (Churchman y Gilkes, 1989). La información proporcionada por el estudio de sistemas naturales sugiere que tanto la gibbsita como la caolinita son estables en condiciones superficiales. Algunos diagramas de fase en el sistema Al2O3-SiO2-H2O (por ejemplo, Chesworth, 1972, 1978) implican que las fases nordtransdita (-Al(OH)3), bayerita (-Al(OH)3), boehmita 9
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