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Mineralogical Record - Stokesita de La Cabrera, Madrid - (12)
  
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Frederic Varela
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MensajePublicado: 13 Abr 2014 23:12    Título del mensaje: Mineralogical Record - Stokesita de La Cabrera, Madrid - (12)  

Colección: Ciencias de la Tierra. Vol. 1. Nº 12


Gracias a la amabilidad de Mineralogical Record podemos disfrutar en FMF del artículo publicado el verano de 2012 y firmado por José González del Tánago, Rafael Pablo Lozano, Alfredo Larios y Ángel La Iglesia sobre los magníficos cristales de stokesita hallados en La Cabrera (Madrid) y que pueden considerarse entre los mejores a nivel mundial.
En primer lugar encontraréis el artículo original, y para los que tengan problemas con el inglés, seguidamente viene la traducción al castellano con los enlaces a los gráficos y fotografías en el mismo texto o re-dirigidos al original. Un pequeño consejo con los enlaces, si clicáis con el botón derecho del ratón y marcáis la opción "abrir en una nueva ventana", os evitaréis de volver atrás cada vez a la página original.
Esperamos que lo disfrutéis.
Saludos



































Mineralogical Record, vol. 43, Nº 4, Julio - Agosto 2012


STOKESITA DE LA CABRERA, MADRID, ESPAÑA


José González del Tánago 1
Rafael Pablo Lozano 2
Alfredo Larios 3
Ángel La Iglesia 4



Las cavidades miarolíticas en las pegmatitas de La Cabrera, provincia de Madrid (España) han proporcionado más de 85 especies minerales distintas. Los cristales eudrales de stokesita de hasta 1 cm, descubiertos en una única cavidad en 1999, están entre los mejores ejemplares nunca hallados de esta rara especie a nivel mundial.

1 Departamento de Petrología y Geoquímica, Facultad de Ciencias Geológicas, Universidad Complutense, 28004 Madrid, España. E-mail: tanago@geo.ucm.es.
2 Museo Geominero, Instituto Geológico y Minero de España, Ríos Rosas 23, 28003 Madrid, España.
3 Centro de Microscopía Electrónico, Universidad Complutense, 28004 Madrid, España
4 Instituto de Geología Económica del CSIC, Facultad de Ciencias Geológicas, Universidad Complutense, 28004 Madrid, España



INTRODUCCIÓN

La stokesita, un silicato hidratado de Ca-Sn, fue descrito por primera vez en Roscommon Cliff, Cornwall (Inglaterra) por Hutchinson (1899,1900) y desde entonces sólo ha sido identificada en un número muy reducido de localidades a nivel mundial, incluyendo Mesa Grande (California), Tuhara (Japón) y en las pegmatitas de Corrego do Urucum, en Minas Gerais (Brasil). En España ha sido hallada en una sola ocasión, en forma de magníficos cristales dentro de cavidades miarolíticas en las pegmatitas graníticas del pluton de La Cabrera, a unos 80 km. al norte de Madrid.
Desde hace tiempo son conocidos los notables cristales de cuarzo y ortoclasa procedentes de las pegmatitas de La Cabrera (González del Tánago y González del Tánago Chanrai, 2002; González del Tánago et al., 2008), pero los minerales raros de las cavidades miarolíticas no fueron estudiados por primera vez hasta finales del siglo XX. Actualmente, las pequeñas canteras han sido ampliadas para extraer el granito rico en biotita, conocido en todo el mundo por su belleza y homogeneidad. Bloques de granito con un peso de hasta 40 toneladas son extraídos y enviados para su preparación y acabado a puntos cercanos o a otros lugares de España, e incluso al extranjero, donde el granito se prepara para su uso a gran escala en la construcción y como piedra ornamental. Actualmente ésta es la única actividad industrial que se lleva a cabo en el pluton de La Cabrera, y sus relativamente pequeñas pegmatitas no contienen minerales de interés económico.
Las cavidades miarolíticas que contenían los cristales de stokesita fueron descubiertas en la pequeña localidad de Valdemanco (Madrid) en una cantera propiedad de la empresa Granitos Corralón.
Fig. 1- Imagen desde satélite de la cantera Granitos Corralón

La mayor parte del contenido de la cavidad fue recuperado en 1999 durante una visita de recolección por uno de los autores (RPL); unos pocos días después, siete ejemplares más fueron extraídos por un coleccionista (Ángel Luis Gutiérrez, comunicación personal). Los cristales de stokesita no fueron identificados como tales hasta el año 2005, cuando otro de los autores (JGT) los analizó mediante microanálisis por sonda de electrones (electron probe microanalysis) y por difracción de rayos X.

Fig. 2- Diagrama idealizado de la cavidad miarolítica en la cantera Granitos Corralón, donde se hallaron los cristales de stokesita. Puede observarse la sucesión de los minerales, desde los de procedencia ígnea (cuarzo y ortoclasa) a los de procedencia hidrotermal (moscovita, albita, microclina y stokesita). En el fondo de la cavidad estaba la grieta que contenía fragmentos de stokesita, parcialmente cementada por un mineral arcilloso.

La cavidad miarolítica que contenía los cristales se halló en un bloque de granito que había sido desechado por los trabajadores de la cantera debido a que sus cavidades estropeaban la homogeneidad del granito, y después había quedado enterrado bajo toneladas de escombros. La cantera está actualmente cerrada y ha sido restaurada, por consiguiente la cavidad original donde se alojaban las stokesitas no es accesible. No se tomaron tampoco imágenes de la cavidad. En total fueron recuperados 25 especímenes que contenían cristales de stokesita. Los mejores ejemplares están depositados en el Museo Geominero de Madrid ( que forma parte del Instituto Geológico y Minero de España), donde pueden verse algunos de ellos en la exposición permanente.


GEOLOGÍA Y PARAGÉNESIS

El pluton granítico de La Cabrera intruye gneises y meta-sedimentos en la Sierra de Guadarrama, el sector más oriental del batolito del Sistema Central español. El pluton está formado por dos tipos de granito: una banda central de leucogranito de grano fino que se extiende aproximadamente de Este a Oeste, y dos sectores de monzogranito biotítico de grano grueso adyacente al leucogranito al Norte y al Sur (Bellido et al., 1991). El pluton sufrió la intrusión durante los periodos extensionales tardíos de la Orogénesis Herciniana, hace aproximadamente 303 millones de años (Casquet et al., 2004).

Fig. 3 - Localización y mapa geológico que muestra el lugar donde se hallaron las stockesitas, la cantera Granitos Corralón.

Ambos tipos de granito contienen pegmatitas que van desde unos pocos centímetros a varios metros en su dimensión máxima, sin embargo son raras las pegmatitas de más de 1 metro. Las pegmatitas más interesantes mineralógicamente son las que se encuentran en el monzogranito. Dichas pegmatitas poseen unas características zonas periféricas con cristales de biotita de hábitos alistonados, y unas zonas externas que muestran intercrecimientos de cristales de cuarzo y de feldespato potásico. A diferencia de la mayoría de pegmatitas graníticas, los núcleos de estas pegmatitas contienen muy poco o nada de cuarzo masivo; en su lugar, son habituales las cavidades miarolíticas que alojan bellos cristales terminados de cuarzo y feldespato (González del Tánago et al. 1986; Lozano, 2003). Una de las mayores pegmatitas conocidas de La Cabrera, de más de 9 metros de longitud, fue hallada a principios del siglo XX cerca de la población de La Cabrera (De Prado, 1864). Conocida como La Cueva del Cristal, produjo excelentes cristales de ópalo hialita (González del Tánago y González del Tánago Chanrai, 2002).
La mayoría de las pegmatitas de La Cabrera son poco complejas desde el punto de vista mineralógico, estando formadas por cuarzo, feldespatos y biotita, y con una presencia menor de moscovita, chorlo y granates. Como minerales traza incluyen fluorapatito, gadolinita-(Y) y casiterita (Tabla 1)
Las pegmatitas son bastante ricas en F e Y, y pobres en B, P, Fe y Mg; el Nb siempre predomina sobre el Ta cuando los dos coexisten. Siguiendo las recomendaciones de Ginzburg et al. (1979) y Černý (1982), éstas pueden clasificarse como pegmatitas con cavidades miarolíticas NYF (= al subtipo Nb-Y-F), Černý (1991).
Mientras el pluton se enfriaba, tuvo lugar una prolongada actividad hidrotermal de bajo grado que enriqueció enormemente la mineralogía de las cavidades. En algunas de las cavidades más grandes se produjo una brechificación provocada por cambios repentinos en la presión ejercida por los fluidos hidrotermales: cuando la presión baja rápidamente, las cavidades colapsan, y los cristales caen desde las paredes de las cavidades al fondo de éstas (Lozano et al., 1999; Lozano, 2003). Con el subsiguiente reinicio de la actividad hidrotermal, las nuevas paredes de la cavidad así como los cristales de cuarzo, feldespato, etc. que se habían desprendido anteriormente, experimentaron recrecimientos por feldespatos, micas, zeolitas y otros minerales de baja temperatura (Lozano et al., 2004): este proceso ha sido descrito por Harper (1995) y Craw et al. (1995), y ha sido observado en pegmatitas graníticas de otros lugares (Foord et al., 1998; London, 2008). Inicialmente, la fase de temperatura media de la actividad hidrotermal precipitan epidota-clinozoisita, axinita-(Fe), axinita-(Mn) y prehnita; más tarde, la fase de baja temperatura precipitan zeolitas (especialmente laumontita), calcita, y ópalo. En total se formaron más de 85 minerales, entre ellos especies poco frecuentes de tierras raras tales como kamphaugita-(Y), agardita-(Y), tveitita-(Y) y allanita rica en Nd, y por alteración de casiterita primaria, malayaita y malayaita rica en Ti, kristiansenita y, muy raramente, stokesita.



MINERALES DE ESTAÑO DE LAS PEGMATITAS DE LA CABRERA

Casiterita SnO2
La casiterita es el único mineral de estaño primario en el pluton de La Cabrera. Se encuentra ocasionalmente en algunas pegmatitas alojadas en el monzogranito en forma de cristales negros, vítreos, por lo general con caras ligeramente curvadas, y que alcanzan un tamaño máximo de 1 cm. Generalmente los cristales están bien preservados, sin signos de corrosión hidrotermal.

Kristiansenita Ca2ScSn(Si2O7)(Si2O6OH)
La kristiansenita es un raro mineral descrito recientemente a partir de una pegmatita granítica de Telemark, Noruega (Ferraris et al., 2001; Raade et al., 2002) y encontrado solo en otras dos localidades además de La Cabrera: la cantera Montecatini, en Baveno, Italia (Guastoni and Pezzotta, 2004) y en el pluton granítico de Cadalso de los Vidrios, Sistema Central, Madrid (Menor and Prado, 2008; Prado-Herrero et al, 2009). El pluton de Cadalso de los Vidrios es muy similar al pluton de La Cabrera, con el que comparte la presencia de cavidades miarolíticas con actividad hidrotermal tardía.
Además, en ambos plutones se encuentra epidota, prehnita, zeolitas y calcita (García, et al., 2004; Prado et al., op. cit.) en la misma secuencia paragénica. La kristiansenita de La Cabrera se halló en forma de cristales de menos de 1 mm., intercrecidos con helvita.
La Tabla 2 muestra los resultados de los análisis químicos cuantitativos de la kristiansenita de la Cabrera, en comparación con los valores medios para las muestras de Telemark (la otra única localidad de la que se tienen análisis). Las muestras de esas dos localidades presentan una química muy similar, sin embargo la kristiansenita de La Cabrera posee más Sc, mientras que la de Telemark posee más Fe3+ (Raade et al., 2002). En la kristiansenita de La Cabrera, el contenido en W está siempre por debajo del umbral de detección (<458 ppm), así como también los contenidos en REE (elementos de tierras raras) e Y.

Malayaita y Titanita CaSnSiO5, CaTiOSiO4
La titanita está ampliamente distribuida en el pluton de La Cabrera, y es especialmente común en los rellenos hidrotermales tardíos de las cavidades miarolíticas de las pegmatitas. El contenido en estaño de algunas de estas titanitas se halla por debajo del umbral de detección, pero en otros casos el Sn O2 en la titanita alcanza valores de un 13% del total. Algunas muestras presentan una clara zonación, con áreas de la periferia que contienen más cationes de estaño que de titanio, y por consiguiente deberían clasificarse como malayaita rica en titanio, Ca(Sn,Ti)SiO5. Hasta el momento no se ha podido determinar si la solución sólida contínua de toda la serie entre las dos especies isoestructurales es completa o no en La Cabrera.

Stokesita CaSnSi3O9∙2H2O
Los cristales de stokesita procedentes de la única cavidad en que se hallaron son desde blanco lechosos a transparentes, sin color, de aspecto lustroso y los tamaños varían desde 1 mm hasta 1 cm. Son hexagonales-bipiramidales, con dos caras del prisma bien desarrolladas.

Fig. 4 / 5 / 6 / 7
Fig 4- Cristales de stokesita de hasta 9 mm sobre albita-microclina. Cantera de Granitos Corralón. Colección del Museo Geominero. (Nº de catálogo 9609). Foto: R.P. Lozano.
Fig. 5- Grupo de cristales de stokesita de 1 cm, sobre albita-microclina. Cantera de Granitos Corralón. Colección Ángel Luis Gutiérrez; Foto: R.P. Lozano.
Fig 6- Cristal de stockesita de 3 mm sobre un agregado de albita. Cantera de Granitos Corralón. Colección del Museo Geominero. (Nº de catálogo 9609). Foto: R.P. Lozano.
Fig 7- Cristales de stokesita de hasta 5 mm sobre un agregado de albita-microclina. Cantera de Granitos Corralón. Colección del Museo Geominero. (Nº de catálogo 9608). Foto: R.P. Lozano.


La cavidad (Fig.- 2) tenía una forma irregular, con una longitud máxima de 60 cm. Las paredes estaban recubiertas en parte por cristales, y muchos de ellos habían caído al fondo por la implosión hidráulica de la cavidad (Lozano et al., 1999). Una grieta en la base había sido parcialmente cementada por un mineral arcilloso de color marrón.

Fig. 8 / 9 / 10
Fig 8- Cristales de stokesita de hasta 7 mm sobre un agregado de albita-microclina. Cantera de Granitos Corralón. Colección del Museo Geominero. (Nº de catálogo 9360). Foto: R.P. Lozano.
Fig 9- Cristal de cuarzo ahumado parcialmente recubierto de agregados de albita con cristales de stokesita de hasta 5 mm. Cantera de Granitos Corralón. Colección del Museo Geominero. (Nº de catálogo 9608). Foto: R.P. Lozano.
Fig 10- Cristales de stokesita de hasta 6 mm sobre un agregado de albita. Cantera de Granitos Corralón. Colección del Museo Geominero. (Nº de catálogo 9360). Foto: R.P. Lozano.


De los minerales ígneos primarios presentes, el cuarzo era el mejor desarrollado, apareciendo en forma de cristales ahumados prismáticos, puntiagudos de hasta 8 cm; la ortoclasa era mucho menos abundante y sus cristales pobremente desarrollados. Los minerales más tardíos depositados por las soluciones hidrotermales incluían una segunda generación de cuarzo, moscovita, microclina, albita, agardita-(Y) y stokesita. Cristales de estos minerales citados formaban una capa de 1 cm de espesor recubriendo parcialmente los cristales originales de cuarzo y ortoclasa, tanto los de las paredes de la cavidad como los del fondo. El primer mineral de origen hidrotermal en formarse fue la moscovita, seguida por una capa porosa de albita/microclina, seguida a su vez de los cristales de stokesita; sobre el cuarzo primario crecían directamente agregados radiales de hasta 5 mm de agardita-(Y) de color verde brillante.

Fig. 11 / 12 / 13
Fig 11- Cristales de stokesita sobre agregados de albita-microclina, 5 cm. Cantera de Granitos Corralón. Colección del Museo Geominero. (Nº de catálogo 9360). Foto: R.P. Lozano.
Fig 12- Cristal de cuarzo ahumado de 7 cm. parcialmente recubierto de agregados de albita-microclina con cristales de stokesita. Cantera de Granitos Corralón. Colección del Museo Geominero. (Nº de catálogo 9608). Foto: R.P. Lozano.
Fig 13- Agregados radiales de moscovita de 4 mm con cristales de cuarzo ahumado parcialmente recubiertos de agregados de albita-microclina. Cantera de Granitos Corralón. Colección del Museo Geominero. (Nº de catálogo 9609). Foto: R.P. Lozano.

Fig. 14 – Cristal de ortoclasa recubierto de microclina epitácticamente orientada con cuarzo, agregados de albita y cristales de stokesita. Cantera de Granitos Corralón. Tamaño del espécimen 7 x 9 cm. Colección del Museo Geominero. (Nº de catálogo 9607). Foto: R.P. Lozano.

La observación de diversas secciones de cristales de stokesita por detección de electrones retro dispersados (BEI, Backscattered Electron Image) mostró que eran de composición homogénea. La Tabla 3 (columna de la izquierda) muestra análisis químicos representativos de diferentes zonas de los cristales. Se hallaban por debajo del umbral de detección los siguientes elementos: Sc<143 ppm, Mg<138 ppm, Al<90 ppm, Ti<116 ppm, Nb<175 ppm y P<235 ppm. El contenido de C de esos cristales es pequeño pero significativo, y probablemente sea debido a que el C substituye al Si.
Del promedio de 21 análisis representativos por microprueba de los cristales de stokesita, se obtuvo la siguiente fórmula empírica basada en 9 átomos de oxígeno.
Análisis gravimétricos (TG) mostraron que el contenido en H2O era de 8.06 %, un poco inferior al valor teórico de 8.52 %. La estructura cristalina tipo zeolita de la stokesita puede explicar esa variación: Vorma (1963b), describe la estructura de la stokesita como un reordenamiento de tetraedros de SiO2 y SnO2 en forma de cadenas en espiral, en el interior de las cuales se sitúan iones de Ca2+ y moléculas de agua (estructura típica de las zeolitas). Later, Dyer y Jafar (1987), Corcoran y Vaughan (1989) y Dyer y Jafar (1990 y 1991) lograron la síntesis hidrotermal (150-250º C) de diversos estañosilicatos de sodio, litio, calcio y estroncio similares a la stokesita, que ellos definen como compuestos zeolíticos dada su elevada porosidad, sus propiedades de intercambio iónico y su capacidad para absorber agua y otras pequeñas moléculas. El análisis térmico de estos compuestos muestra la dificultad de eliminación del agua zeolítica; ello ocurre normalmente entre los 200-500ºC, temperaturas similares a las obtenidas para la deshidratación de la stokesita de La Cabrera.
La escasez de stokesita en La Cabrera puede estar relacionada con la relativa abundancia de titanita y malayaita. Esta última suele ser el silicato que incorpora todo el Sn disponible en el fluido hidrotermal; ciertamente, la malayaita, con la titanita rica en Sn en solución sólida, es el silicato de estaño más común en todo el mundo, encontrándose incluso a veces en concentraciones con interés comercial (Nekrasov, 1974). El hecho de que en otras localidades la stokesita forme cristales fibrosos menores de 0.05 mm (Čech, 1961; Nekrasov, 1974; Foord, 1977) sugiere que este mineral puede estar más extendido en La Cabrera, pero en forma de cristales tan pequeños que pueden haber pasado desapercibidos.


AGRADECIMIENTOS
Este trabajo forma parte del proyecto del Instituto Geológico y Minero de España: Actualización y puesta en valor de la colección de minerales por Comunidades Autónomas del Museo Geominero: Madrid y Castilla –La Mancha. . Los autores agradecen a José González del Tánago Chanrai su ayuda infatigable.


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Mineralogical Record, vol. 43, Nº 4, Julio - Agosto 2012
STOKESITA DE LA CABRERA, MADRID, ESPAÑA
José González del Tánago, Rafael Pablo Lozano, Alfredo Larios, Ángel La Iglesia


Traducción y adaptación: Foro FMF, por cortesía de Mineralogical Record



Tabla 1.jpg
 Descripción:
Tabla 1. Minerales identificados procedentes del pluton de La Cabrera y sus fases de formación.
Adaptado de: González del Tánago, J.; Pablo Lozano, R.; Larios, A.; La Iglesia, A.: Mineralogical Record, vol. 43, Nº 4, Julio - Agosto 2012
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Tabla 1.jpg



Tabla 2.jpg
 Descripción:
Tabla 2. Análisis químico de kristiansenita de diversas procedencias.
Adaptado de: González del Tánago, J.; Pablo Lozano, R.; Larios, A.; La Iglesia, A.: Mineralogical Record, vol. 43, Nº 4, Julio - Agosto 2012
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Tabla 2.jpg



formula.jpg
 Descripción:
Fórmula empírica de la stokesita
Adaptado de: González del Tánago, J.; Pablo Lozano, R.; Larios, A.; La Iglesia, A.: Mineralogical Record, vol. 43, Nº 4, Julio - Agosto 2012
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formula.jpg



Tabla 3.jpg
 Descripción:
Tabla 3. Análisis químico de stokesita de diversos yacimientos del Mundo.
Adaptado de: González del Tánago, J.; Pablo Lozano, R.; Larios, A.; La Iglesia, A.: Mineralogical Record, vol. 43, Nº 4, Julio - Agosto 2012
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Tabla 3.jpg



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Frederic Varela Balcells
Grup Mineralògic Català
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MensajePublicado: 13 Abr 2014 23:54    Título del mensaje: Re: Mineralogical Record - Stokesita de La Cabrera, Madrid - (12)  

Este artículo y su posterior publicación en FMF es el fruto del trabajo de muchos: el trabajo de José González del Tánago, Rafael Pablo Lozano, Alfredo Larios y Ángel La Iglesia, el trabajo del IGME con su proyecto "Actualización y puesta en valor de la colección de minerales por Comunidades Autónomas del Museo Geominero: Madrid y Castilla –La Mancha.", el trabajo de la revista Mineralogical Record aceptando el artículo original, revisándolo, editándolo y publicándolo, el trabajo de gestión de los administradores de FMF para conseguir el artículo, esperar los permisos, hablar con los responsables de la revista y reelaborando el concepto para que fuese publicable en FMF...
Pero currar, lo que se dice currar, es lo que ha hecho Frederic Varela, traduciendo el artículo y publicándolo de modo impecable. O sea que, muchas gracias a todos, pero para Frederic: "chapeau"!
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Javier Rodriguez




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MensajePublicado: 15 Abr 2014 09:45    Título del mensaje: Re: Mineralogical Record - Stokesita de La Cabrera, Madrid - (12)  

Un artículo muy interesante, enhorabuena a los autores y muchas gracias a Frederic y a FMF por conseguir que lo podamos disfrutar aquí. Un saludo.
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Emilio Téllez




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MensajePublicado: 15 Abr 2014 11:10    Título del mensaje: Re: Mineralogical Record - Stokesita de La Cabrera, Madrid - (12)  

Buen artículo, felicidades a los autores y al traductor. Que pena que ya no se pueda acceder a la cavidad donde se encontraron los cristales de Estokesita, pero menos mal que se desechó el bolo por parte de los trabajadores de la cantera. Creo que pueden existir numerosos casos de estos. En la Cordillera litoral catalana existen multitud de afloramientos de pegmatitas poco o nada estudiados en serio, (la mayoría de los coleccionistas van a por los cuarzos y las ortosas) y que nos podrían dar muchas sorpresas.
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