Espinela (spn)

GENERALIDADES

Tradicionalmente se consideraba la espinela, spn, como la especie tipo (MgAl₂O₄) del Grupo de la Espinela (AE₂O₄), integrado por tres series isomorfas de óxidos cúbicos cuya composición puede variar ampliamente: serie de la espinela (E = Al³⁺), serie de la magnetita (E = Fe³⁺) y serie de la cromita (E = Cr³⁺), en las que A representa el catión divalente (Fe, Mg, Mn, Zn…). No obstante, según propuesta aprobada por IMA en 2018, se ha establecido una nueva clasificación que no reconoce el Grupo de la Espinela, integrándose espinela en el Subgrupo de la Espinela. Éste forma parte de un supergrupo más amplio y variado composicionalmente: el Supergrupo de la Espinela, el cual además de óxidos comprende también sulfuros y seleniuros con estructura del tipo espinela.

La composición del Supergrupo de la Espinela se expresa por la fórmula AD₂X₄, en la que:

• A = Fe, Mn, Mg, Si, Ge, Co, Cu, Sb, Zn, Ti, Ni;
• D = Fe, Cr, V, Mn, Al, Co, In, Ir, Rh, Pt, Ni;
• X = O^2-, S^2- o Se^2-.

En función del anión dominante X, este supergrupo se divide en los tres grupos de Oxiespinela (O^2-), Thioespinela (S^2-), Selenioespinela (Se^2-), los cuales a su vez se dividen en sendos pares de subgrupos, según la valencia e identidad de los cationes. El mineral espinela se integra ahora en el Subgrupo de la Espinela, el cual junto con el Subgrupo de la Ulvöespinela constituye el Grupo de la Oxiespinela. La ulvöespinela, antes ulvita (TiFe₂O₄), es la especie tipo del Subgrupo de la Ulvöespinela. Carrollita y Linneíta dan nombre a sendos subgrupos de thioespinelas, lo mismo que ocurre con Bornhardtita y Tyrrellita en las selenioespinelas.

Al Subgrupo de la Espinela se atribuye la fórmula: A²⁺D³⁺₂O₄, donde:

• A = Fe²⁺, Mn²⁺, Mg²⁺, Co²⁺, Zn²⁺, Ni²⁺
• D = Fe³⁺, Cr³⁺, Al³⁺, V³⁺
• X = O^2-

Por tanto, se encuentran en este subgrupo, además de la espinela propiamente dicha (MgAl₂O₄), otras especies como cromita (Fe²⁺Cr³⁺₂O₄), magnesiocromita (MgCr₂O₄), magnetita (Fe²⁺Fe³⁺₂O₄), franklinita (Zn²⁺Fe³⁺₂O₄), gahnita (ZnAl₂O₄), galaxita (Mn²⁺Al₂O₄), hausmannita (Mn²⁺Mn³⁺₂O₄), hercynita (Fe²⁺Al₂O₄), jakobsita (Mn²⁺Fe³⁺₂O₄), maghemita ((Fe³⁺_0.67◻_0.33)Fe³⁺₂O₄) o trevorita (Ni²⁺Fe³⁺₂O₄), que formaban el antiguo grupo de la espinela. Para espinela, se mantienen las tres series espinela-hercynita, gahnita-espinela y magnesiocromita-espinela, ya reconocidas en este grupo (Back y Mandarino, 2008).

Por lo que respecta a la especie espinela, su composición puede variar incorporando cationes como Fe, Cr, Ti, Mn, Zn, Ca… en cantidades apreciables, lo que se traduce en variaciones en ciertas propiedades, como el aumento de la reflectancia para altos contenidos de Cr y Fe, concomitante con una menor transparencia. Ciertas impurezas confieren al mineral bellos colores que pueden darle valor como gema. La espinela s.str. (MgAl₂O₄) es un mineral transparente, refringente (n = 1.719), ópticamente isótropo, que se identifica fácilmente con microscopio petrográfico. En trabajos o textos clásicos de mineralogía, se encuentran a veces referencias a las espinelas (s.l.), refiriéndose a todo el grupo antiguo (actual subgrupo de la espinela), es decir, incluyendo magnetita, cromita, franklinita, etc. Pero estas especies se diferencian claramente y para evitar confusiones, en lo que sigue, cuando se habla de espinela debe entenderse la especie propiamente dicha (MgAl₂O₄) o espinela (s.str.).

DESCRIPCIÓN MICROSCÓPICA

OBSERVACIÓN SOLO POLARIZADOR

Color gris, sólo un poco más claro que la ganga (compárese las Fotomicrografías 1, 2, 5, 6 y 11). Buen pulido, a pesar de su muy alta dureza de pulido (> pirita y cuarzo).

Reflectancia casi tan baja como ganga y netamente menor que la de otros minerales del subgrupo, como cromita o magnetita; el valor de R depende de la composición y aumenta con la riqueza en Cr y/o Fe; en Fotomicrografías 1-2 se aprecia la diferencia entre espinela pura o MgAl-espinela y FeCr-espinela;  la mayor R de la segunda implica una menor transparencia y, por tanto, también mayor escasez de RI. Isótropo.

Se presenta cristalizado (formas cúbicas u octaédricas, Fotomicrografías 1 y 11) y en agregados masivos o granoblásticos (Fotomicrografía 9) y en exsoluciones en magnetita (Fotomicrografías 13, 15). No muestra exfoliación.

OBSERVACIÓN POLARIZADOR + ANALIZADOR 90º

Isótropo, pero iluminado por abundantes reflexiones internas, verdes, incoloras o, más raramente, pardas (los colores y abundancia pueden variar según la composición, compárese las Fotomicrografías 3, 4, 7, 8, 10, 12 y 14).  Las RI son típicamente claras y luminosas (Fotomicrografías 3-4) en la espinela propiamente dicha (o términos ricos en Mg). Dominan tonos verdosos en composiciones ricas en Zn (gahnita) o Fe²⁺ (hercynita) y tonos pardos, en las ricas en Mn²⁺ (galaxita). Maclas variadas, pero pocas veces visibles por su isotropía óptica.

PARAGÉNESIS

Mineral de alta temperatura, común como componente accesorio en ciertas rocas ígneas y metamórficas, así como en los depósitos detríticos derivados. Son frecuentes las exsoluciones de magnetita, de ilmenita o de magnetita ± ilmenita ± ulvöespinela, en espinelas magmáticas; también se observan exsoluciones de Fe-espinela (hercynita) ± ilmenita en magnetita de alta temperatura (Fotomicrografía 15). La espinela común se puede encontrar en pegmatitas, pero también en peridotitas, meteoritos, kimberlitas, basaltos, mármoles…, mientras que en yacimientos minerales las únicas habituales son hercynita (menas titaníferas o titanomagnetitas) y gahnita (menas sulfuradas de Pb-Cu-Zn).

RECONOCIMIENTO

Espinela no tiene muchas propiedades diagnósticas, pero su caracterización no es difícil: son importantes su tendencia idiomórfica (Fotomicrografías  11 y 15), color gris, baja reflectancia, muy alta dureza, abundantes RI (dependiendo de la composición) e isotropía óptica; adicionalmente, puede recurrirse a dos criterios útiles: la paragénesis y la presencia de exsoluciones (ver apartado Paragénesis). En cualquier caso, el examen con luz transmitida puede resolver dudas.

INFORMACIÓN ESPECTRAL