Esmectita: Propiedades, características y usos

En este artículo se explica las propiedades, características y usos más importantes que tiene la esmectita, uno de los grupos de minerales micáceos más importantes en la industria del petróleo, la construcción y de la agricultura.

¿Qué es la esmectita?

El término esmectita se refiere en realidad a un grupo de minerales arcillosos y micáceos dioctaédricos que incluyen a la montmorillonita, beidelita y nontronita, además, incluyen los minerales trioctaédricos hectorita (rica en Li), saponita (rica en Mg) y sauconita (rica en Zn).

Estos minerales son importantes porque son usados en la industria del petróleo como rellenos, portadores, absorbentes y un componente en los fluidos de perforación.

Por lo tanto, las esmectitas mineralógicamente se consideran como minerales arcillosos pertenecientes al grupo de los silicatos, específicamente a los filosilicatos.

Características distintivas

La esmectita, se refiere a cualquier mineral del grupo de las esmectitas, y que típicamente se encuentran en rocas volcánicas y sedimentarias alteradas como un mineral de reemplazo en asociación con zeolitas de baja temperatura, o menos comúnmente, como relleno de espacios abiertos.

El vidrio volcánico es especialmente susceptible de ser reemplazado por esmectita.

La esmectita en muestra de mano

El reemplazo de los minerales formadores de rocas y el vidrio volcánico por esmectita puede producir una apariencia blanqueada, con colores bronceados a verde claro-medio; los especímenes se rayan fácilmente y algunos se astillan en el agua.

Algunas propiedades físicas y químicas de la esmectita

• Es una arcilla laminada altamente plástica
• Tamaño: la esmectita de origen natural varía en tamaño desde 0,25 micrones hasta 0,75 micrones en su dimensión más amplia.
• Carga: las plaquetas de esmectita tienen una carga iónica negativa dentro del cuerpo de la plaqueta y una carga positiva en el borde de la plaqueta.

Composición química

Las variedades del grupo de la esmectita se diferencian por variaciones en la composición química que implican sustituciones de Al por Si en sitios de catión tetraédrico y Al, Fe, Mg y Li en sitios de catión octaédrico. 

Las arcillas de esmectita tienen una carga negativa neta variable, que se equilibra con Na, Ca, Mg y, o H, adsorbido externamente en las superficies interlaminares. 

Ocurrencia, génesis y ambiente geológico

Este grupo mineral generalmente se forman por la meteorización de rocas básicas como el basalto o el gabro. 

Las condiciones de formación son favorecidas o potenciadas por terrenos planos o con pendientes muy suaves y con un drenaje deficiente, además, debe ser levemente alcalinos (como en los ambientes marinos) y deben tener alto contenido de Si y Mg. 

Otros factores que favorecen su génesis incluyen la disponibilidad de Ca y la escasez de K, en el terreno.

¿Porqué es necesario un drenaje deficiente?

Es necesaria esta condición, porque si no es así, el agua podría filtrar iones de magnesio (Mg) liberados en las reacciones de alteración. 

En alteraciones hidrotermales

La esmectita es un término general para un grupo de minerales arcillosos de los cuales la montmorillonita es el más común.

Estas arcillas se forman en presencia de fluidos hidrotermales relativamente fríos tanto neutros como ácidos, y son estables hasta aproximadamente 140 ° C.

En consecuencia, el grupo de la esmectita se encuentra comúnmente por encima o adyacente a la mineralización de depósitos epitermales.

La asociación illita / esmectita o illita entrelazada prevalece a temperaturas más altas. La esmectita también puede ocurrir como relleno de espacios abiertos, donde su precisión como geotermómetro es menos segura.

Cabe mencionar que es necesario un análisis de difracción de rayos X para confirmar su presencia u ocurrencia en una roca.

Usos de la esmectita

• Grandes volúmenes de esmectitas junto con tierra de Fuller (bentonitas cálcicas con gran poder de absorción) se utilizan directamente en las industrias de fundición y perforación de pozos petroleros.
• También grandes cantidades se destinan para el uso en ingeniería civil con el objetivo de impedir el movimiento del agua en el suelo donde se asientan construcciones.
• Un gran volumen de esmectitas ricas en sodio se utilizan para diversos fines en la fabricación de muchos productos industriales, químicos y de consumo. 
• Grandes volúmenes de esmectitas ricas en Ca-Mg son usadas directamente en la fundición de hierro y en la industria agrícola. 
• Se utilizan comercialmente grandes volúmenes de tierras ácidas o de Fuller junto con esmectita para preparar bandejas de arena para animales, absorbentes de aceite y grasa y como recipientes de insecticida.