Kyanite

Cianita es un mineral de aluminosilicato típicamente azul, que se encuentra en pegmatitas metamórficas ricas en aluminio y rocas sedimentarias. Es el polimorfo de alta presión de andalucita y silimanita, y la presencia de cianita en rocas metamórficas generalmente indica metamorfismo en las profundidades de la corteza terrestre. La cianita también se conoce como disthene o cyanite.

La cianita es fuertemente anisotrópica, ya que su dureza varía según su dirección cristalográfica. En la kyanita, este anisotropismo puede considerarse una característica identificatoria, junto con su característico color azul. Su nombre tiene el mismo origen que el del color cian, derivado de la palabra griega antigua κύανος. Esto generalmente se traduce al inglés como kyanos o kuanos y significa "azul oscuro".

La cianita se usa como materia prima en la fabricación de cerámica y abrasivos, y es un mineral índice importante que usan los geólogos para rastrear zonas metamórficas.

Propiedades

Kyanite azul profundo

Kyanite dentro de cuarzo, Museo Hunterian, Glasgow

La cianita es un mineral de silicato de aluminio, con fórmula química Al₂SiO₅. Por lo general, es de color azul irregular, aunque puede variar de azul pálido a azul profundo y también puede ser gris o blanco o, con poca frecuencia, verde claro. Por lo general, forma aerosoles de cristales afilados, pero se encuentra con menos frecuencia como cristales euédricos (bien formados), que son particularmente apreciados por los coleccionistas. Tiene un plano de división {100} perfecto, paralelo al eje longitudinal del cristal, y un segundo plano de división bueno {010} que forma un ángulo de 79 grados con el plano de división {100}. La kyanita también muestra una división en {001} en un ángulo de unos 85 grados con respecto al eje longitudinal del cristal. Las superficies de escote suelen mostrar un brillo nacarado. Los cristales son ligeramente flexibles.

Los cristales columnares alargados de cianita suelen ser una buena primera indicación del mineral, así como de su color (cuando el espécimen es azul). Los minerales asociados también son útiles, especialmente la presencia de los polimorfos de estaurolita, que se dan con frecuencia con la cianita. Sin embargo, la característica más útil para identificar la kyanita es su anisotropismo. Si uno sospecha que un espécimen es cianita, verificar que tiene dos valores de dureza claramente diferentes en ejes perpendiculares es clave para la identificación; tiene una dureza de 5,5 paralelo a {001} y 7 paralelo a {100}. Por lo tanto, una aguja de acero rayará fácilmente un cristal de cianita paralelo a su eje longitudinal, pero el cristal es impermeable a ser rayado por una aguja de acero perpendicular al eje longitudinal.

Estructura

La estructura de kyanita se puede visualizar como una red cúbica de iones de oxígeno centrada en la cara distorsionada, con iones de aluminio ocupando el 40 % de los sitios octaédricos y el silicio ocupando el 10 % de los sitios tetraédricos. Los octaedros de aluminio forman cadenas a lo largo del cristal, la mitad de las cuales son rectas y la otra mitad en zigzag, con tetraedros de sílice uniendo las cadenas. No existe un vínculo directo entre los tetraedos de sílice, lo que hace que la cianita sea un miembro de la clase de minerales de silicato de nesosilicato.

Ocurrencia

Kyanite

Andalusita

Sillimanite

Diagrama de fase de Al₂SiO₅
(aluminosilatos).

La cianita se encuentra en gneis de biotita, esquistos de mica y hornfels, que son rocas metamórficas formadas a alta presión durante el metamorfismo regional de un protolito rico en aluminio (un protolito pelítico). La cianita también se encuentra ocasionalmente en granito y pegmatita. y vetas de cuarzo asociadas y se encuentra con poca frecuencia en eclogitas. Se presenta como granos detríticos en rocas sedimentarias, aunque tiende a meteorizarse rápidamente. Se presenta asociada a estaurolita, andalucita, silimanita, talco, hornblenda, gedrita, mullita y corindón.

La cianita es uno de los tres minerales comunes que tienen la composición Al₂SiO₅. Los minerales con composiciones idénticas pero con estructuras cristalinas distintas se denominan polimorfos. Los otros polimorfos con composición idéntica a la cianita son andalucita y silimanita. La cianita es el polimorfo más estable a alta presión, mientras que la andalucita es la más estable a temperatura y presión más bajas y la silimanita es la más estable a temperatura más alta y presión más baja, siendo los tres polimorfos igualmente estables en el punto triple cerca de 4,2 kbar y 530 °C (986 °F). Esto hace que la presencia de cianita en una roca metamórfica sea una indicación de metamorfismo a alta presión.

La cianita se usa a menudo como mineral índice para definir y rastrear una zona metamórfica que estuvo sujeta a un grado particular de metamorfismo a gran profundidad en la corteza. Por ejemplo, G. M. Barrow definió las zonas de cianita y las zonas de sillimanita en su trabajo pionero sobre la mineralogía de las rocas metamórficas. Barrow estaba caracterizando una región de Escocia que había experimentado un metamorfismo regional en profundidad. Por el contrario, las zonas metamórficas que rodean el plutón Fanad de Irlanda, que se formaron por metamorfismo de contacto a una profundidad menor en la corteza, incluyen zonas de andalucita y silimanita, pero no de cianita.

La cianita es potencialmente estable a baja temperatura y presión. Sin embargo, en estas condiciones, las reacciones que producen cianita, como

muscovite + staurolite + cuarzo → biotite + kyanite + H₂O

nunca se produce y se encuentran minerales de aluminosilicato hidratados como moscovita, pirofilita o caolinita en lugar de cianita.

Los cristales laminados de cianita no son infrecuentes, pero los coleccionistas aprecian los cristales euédricos individuales. La cianita se encuentra en el esquisto de Manhattan, formado bajo una presión extrema como resultado de una colisión continental durante el ensamblaje del supercontinente de Pangea. También se encuentra en pegmatitas de los Montes Apalaches y en Minas Gerais, Brasil. Espléndidos ejemplares se encuentran en Pizzo Forno en Suiza.

Usos

La cianita se usa principalmente en productos cerámicos y refractarios, incluida la plomería y la vajilla de porcelana. También se utiliza en electrónica, aislantes eléctricos y abrasivos.

A temperaturas superiores a 1100 °C, la kyanita se descompone en mullita y sílice vítrea a través de la siguiente reacción: 3(Al₂O₃·SiO₂) → 3Al₂O₃·2SiO₂ + SiO₂. Esta transformación da como resultado una expansión. La kyanita mullizada se utiliza para fabricar materiales refractarios.

La cianita se ha utilizado como una piedra preciosa semipreciosa, que puede mostrar la chatoyancia del ojo de gato, aunque este uso está limitado por su anisotropismo y su hendidura perfecta. Las variedades de color incluyen kyanita naranja descubierta recientemente en Tanzania. El color naranja se debe a la inclusión de pequeñas cantidades de manganeso (Mn³⁺) en la estructura.