Dickite

_La dickita ( Al₂Si₂O₅ (OH) _₄ ) es un mineral de arcilla _{filosilicato que} recibe su nombre del químico metalúrgico Allan Brugh Dick, quien la describió por primera vez. Su composición química es de 20,90 % de aluminio , 21,76 % de silicio , 1,56 % de hidrógeno y 55,78 % de oxígeno . Tiene la misma composición que la caolinita , la nacrita y la halloysita , pero con una estructura cristalina ( polimorfo ) diferente. La dickita a veces contiene impurezas como titanio , hierro , magnesio , calcio , sodio y potasio . ^{[ 3 ]}

La dickita se presenta junto con otras arcillas y requiere difracción de rayos X para su identificación precisa. Es un importante indicador de alteración en sistemas hidrotermales , además de estar presente en suelos y pizarras.

El yacimiento tipo de la dickita se encuentra en Pant-y-Gaseg , Amlwch , Isla de Anglesey , Gales , Reino Unido, donde fue descrita por primera vez en 1888. ^{[ 3 ]} La dickita aparece en yacimientos con cualidades similares y se encuentra en China , Jamaica , Francia , Alemania , Reino Unido , Estados Unidos , Italia , Bélgica y Canadá . ^{[ 12 ]}

En 1888, Allan Brugh Dick (1833-1926), un químico metalúrgico escocés , se encontraba en la isla de Anglesey para investigar el caolín. Realizó varios experimentos que describieron el mineral arcilloso . ^{[ 8 ]} No fue hasta 1931 que Clarence S. Ross y Paul F. Kerr examinaron el mineral con mayor detenimiento y concluyeron que era diferente de los minerales conocidos de caolinita y nacrita . Lo nombraron en honor a la primera persona que lo describió.

La fórmula química de la dickita es Al₂Si₂O₅(OH)₄. Los porcentajes de abundancia calculados son muy similares _en comparación con otros _{minerales de} caolín _.

Composición química de la dickita: ^{[ 7 ]}

• SiO ₂ 46,54%
• Al₂O₃ _39,50 %_​​
• H₂O 13,96 %_​

La dickita y otros minerales de caolín se desarrollan comúnmente por la meteorización de feldespatos y moscovita . ^{[ 7 ]} A través de su evolución, la dickita, un mineral filosilicato, mantiene los elementos aluminio y silicio que influyen en la formación de láminas hexagonales comunes a los minerales arcillosos.

El problema de la identificación errónea surge al comparar la dickita con otros minerales de caolín, debido a que la caolinita, la dickita y la nacrita comparten la misma fórmula pero presentan estructuras moleculares diferentes. La única forma de determinar la verdadera identidad del mineral es mediante difracción de rayos X en polvo y técnicas ópticas.

La dickita se descubrió por primera vez en Almwch , Isla de Anglesey , Gales, Reino Unido. La dickita se encuentra dispersa por todo Gales, formando yacimientos en vetas y como mineral formador de rocas. Esta zona y otras donde se puede encontrar dickita comparten características similares. Las cavidades en calizas de algas filoides , en los intersticios de biocalcarenitas y areniscas constituyen un entorno adecuado para la dickita. La presión muy baja y las altas temperaturas son el entorno ideal para su formación. La cristalización más perfecta de la dickita se produce en calizas de algas porosas en forma de polvo blanco. Las dickitas más desordenadas se pueden encontrar en rocas menos porosas.

Otro yacimiento, según indicaron Brindley y Porter en la revista American Mineralogists, es la zona norteña de dickita en Jamaica . La dickita en esta zona varía desde brechas endurecidas que contienen fragmentos de color crema a rosado y púrpura, compuestos principalmente de dickita con anatasa subordinada en una matriz de dickita verdosa, hasta vetas discretas y recubrimientos superficiales de dickita blanca, crema y translúcida. Aparentemente, la dickita en la zona norte se formó por aguas calientes ascendentes de origen incierto.

La dickita se encuentra en todo el mundo en lugares como Ouray , Colorado , EE. UU.; San Juanito, Chihuahua , México, en una zona silicificada entre el área de riolita ; y en St. George , Utah , EE. UU., donde se cree que el mineral está asociado con roca volcánica . ^{[ 11 ]} Se realizó un estudio extenso sobre la dickita en relación con su ubicación en calizas del Pensilvánico del sureste de Kansas , EE. UU.

En los depósitos de dickita del sureste de Kansas, la distribución depende de lo siguiente: la alternancia estratigráfica de calizas y lutitas , la inclinación regional hacia el oeste , los depósitos gruesos de calizas algales altamente porosas y las intrusiones ígneas . Se descubrió que las aguas subterráneas se calentaron sustancialmente junto con las aguas magmáticas que ascendieron por la pendiente y a través de las intrusiones en los montículos algales con forma de conducto , lo que permitió que la dickita se depositara en esta área, y podría ser concluyente afirmar que esta tendencia se repite en otras ubicaciones alrededor del mundo. ^{[ 9 ]}

La dickita adquiere un aspecto de color blanco parduzco terroso y a menudo se encuentra incrustada en muchos otros minerales, como el cuarzo.

La dickita tiene una exfoliación perfecta en la dirección (001). Su color varía de azul, gris, blanco a incoloro. Generalmente tiene una textura opaca similar a la de la arcilla . Su dureza en la escala de Mohs es de 1,5 a 2, básicamente entre el talco y el yeso . Esto se atribuye a sus enlaces químicos débiles. Se mantiene unida por enlaces de hidrógeno, que de otro modo serían débiles. Deja una raya blanca y tiene un brillo nacarado. Tiene una densidad de 2,6. La dickita es biaxial, su birrefringencia está entre 0,0050 y 0,0090, su relieve superficial es bajo y no tiene dispersión. El plano del eje óptico es normal al plano de simetría e inclinado 160°, hacia atrás de la normal a (0,0,1).

La estructura atómica de la dickita, muy similar a la de la caolinita y otros minerales de tipo caolín, presenta una disposición muy específica que difiere lo suficiente como para distinguir su aspecto físico y otras propiedades físicas de las de sus miembros de la familia, la caolinita y la nacrita. En una comparación de la familia de minerales mediante experimentos examinados por Ross y Kerr, las similitudes entre ellos son claramente evidentes y, según las muestras, pueden ser indistinguibles por medios ópticos. ^{[ 5 ]}

La estructura hexagonal y el apilamiento de los átomos influyen en las propiedades físicas de diversas maneras, incluyendo el color, la dureza, la exfoliación, la densidad y el brillo. Otro factor importante que influye en las propiedades físicas de los minerales es la presencia de enlaces entre átomos. Dentro de la dickita, predominan los enlaces OH, un tipo de enlace iónico fuerte. ^{[ 10 ]}

La dickita posee un sistema cristalino monoclínico y su clase cristalina es domática (m). Este sistema cristalino contiene dos ejes no iguales (a y b) perpendiculares entre sí y un tercer eje (c) inclinado con respecto al eje a. Los ejes a y c se encuentran en un plano. La dickita presenta enlaces interlaminares con al menos tres enlaces identificables: una interacción de tipo iónico debida a las cargas netas desequilibradas en las capas, fuerzas de Van der Waals entre capas y enlaces de hidrógeno entre átomos de oxígeno en la superficie de una capa y grupos hidroxilo en la superficie opuesta. Un enlace de hidrógeno, tal como se utiliza el término aquí, implica una interacción de largo alcance entre el hidrógeno de un grupo hidroxilo coordinado a un catión y un átomo de oxígeno coordinado a otro catión. La reacción es predominantemente electrostática; por lo tanto, un modelo de enlace iónico resulta apropiado. Su relación axial es a=0,576, b=1, c=1,6135.

La red hexagonal de tetraedros Si-O junto con la capa superpuesta de octaedros Al-O, OH forman la capa de caolín que se encuentra en la dickita. La dickita está compuesta por secuencias regulares de una, dos y seis capas de caolín. El análisis de la estructura de la dickita revela que el grupo espacial es C4s-Cc. Los ejes a y c se encuentran en el plano de simetría de deslizamiento. ^{[ 10 ]} La estructura de la dickita está formada por una capa compartida de tetraedros que comparten vértices, rellena por un plano de oxígenos e hidroxilos, junto con una lámina de octaedros que comparten aristas, dejando vacío cada tercer sitio. ^{[ 7 ]}

Se realizó un experimento utilizando un cristal pseudohexagonal de dickita para determinar la información de la celda unitaria y las capas que existen dentro de la dickita. Se encontró que hay seis capas dentro de la capa de caolín dentro de la dickita. Esto se evidencia en los siguientes hallazgos. Hay un átomo de oxígeno de la capa de oxígeno puro que se encuentra en el centro. Los átomos de la capa de O, la capa de Si y la capa de O, (OH) están situados para la capa de caolín ideal. ^{[ 10 ]}

CJ Ksanda y Tom FW Barth realizaron experimentos de rayos X y concluyeron que la dickita está compuesta por diminutas capas de cationes y aniones paralelas al plano ab, apiladas unas sobre otras, tal como lo describió Gruner. También concluyeron que la disposición bidimensional de algunos átomos no coincide con la descrita por Gruner. ^{[ 6 ]}

• Fialips CI, Majzlan J, Beaufort D, et  al. (2003). "Nueva evidencia termoquímica sobre la estabilidad de la dickita frente a la caolinita". Am. Mineral. 88 ( 5– 6): 837– 845. Bibcode : 2003AmMin..88..837F . doi : 10.2138/am-2003-5-612 . S2CID 5174457 .