Los piroxenos son un importante grupo de silicatos que forman parte de muchas rocas ígneas y metamórficas. Su nombre proviene de las palabras "piro" y "xeno" del griego antiguo que significan "fuego" y "extraño". Este nombre se lo dio René Just Haüy debido a que este consideraba su ocurrencia en lavas como algo ajeno.
Tienen una estructura común que consiste en cadenas simples de tetraedros de sílice. Su fórmula general es XY(Si, Al)2O6, donde "X" representa calcio, sodio, hierro2+, manganeso, litio o magnesio, e "Y" representa iones de menor tamaño como el cromo, aluminio, hierro2+, hierro3+, magnesio, manganeso o titanio. Entre los diferentes piroxenos según su química existe una gran cantidad de miscibilidad. Las variedades ricas en hierro, magnesio y calcio son las más comunes.
De brillo vítreo, son inalterables por el ácido clorhídrico. Los piroxenos con hierro son oscuros, los que carecen de este elemento suelen ser blancuzcos, grises o de color verde claro. Los piroxenos suelen ocurrir en forma prismática o como pequeñas agujas. En su apariencia y química tienen un parecido a los anfíboles pero los piroxenos se diferencian por carecer de hidroxilo (OH) en su estructura cristalina y carecer el sitio "A" de los anfíboles por lo cual no pueden acomodar grandes elementos alcalinos. Otra diferencia más fácil de detectar es que los piroxenos tienen un plano de exfoliación aproximadamente en 93° y 87°, mientras que el anfíbol los tiene a los 56° y 124°.
Según su simetría los piroxenos se subdividen en orto y clinopiroxenos. Los primeros son ortorrómbicos y los segundos monoclínicos.
El grupo de los piroxenos incluye dos subgrupos, dependiendo del sistema de cristalización. Los clinopiroxenos cristalizan en sistema monoclínico (como la augita, el diópsido y la espodumena), mientras que los ortopiroxenos lo hacen en el ortorrómbico (como la broncita, la enstatita y la hiperstena).
Los piroxenos forman parte de muchas rocas ígneas y metamórficas. En rocas ígneas los piroxenos se forman en magmas a temperaturas de 1000 a 1300 °C siendo una de las primeras fases en cristalizar. Su rápida meteorización hace que no suela formar parte de rocas sedimentarias. Algunas de las rocas ígneas donde se suele hallar piroxeno son el basalto, el gabro y la peridotita.
En sistemas ígneos se puede formar enstatita cuando olivino en un magma entra en contacto con cuarzo o su constituyente SiO2, componentes que no pueden normalmente coexistir en equilibrio químico. Dicha situación se expresa en la siguiente reacción química:
La onfacita, un piroxeno de sodio y aluminio, se halla solamente en eclogitas, rocas que han sufrido metamorfismo de muy alta temperatura y presión. Las eclogitas que contienen onfacita se pueden encontrar en zonas de subducción exhumadas. En Sudáfrica se han hallado nódulos de eclogita con onfacita en peridotitas en chimeneas de kimberlita.
El diopsido suele hallarse en rocas ricas en calcio, como la caliza y la dolomía, que han sufrido metamorfismo de contacto (también llamado metamorfismo termal) o metamorfismo regional. En zonas de skarn el diopsido es generado por metamorfismo de contacto y está asociado a la wollastonita, vesuvianita, grosularia y tremolita. La reacción química que genera diopsido durante el metamorfismo de contacto de rocas ricas en calcio es un proceso de decarbonatización que puede expresarse en la siguiente fórmula:
Otra variedad de piroxeno que se puede formar durante metamorfismo de contacto es la hedenbergita, aparece cuando sedimentos ricos en hierro sufren este proceso.
La meteorización química del piroxeno produce minerales de la arcilla como producto final. Siendo que los minerales arcilla son heterogéneos cabe decir que la composición de dichos minerales va a depender de la composición inicial del piroxeno. Se considera que en las en las fases iniciales de meteorización están reguladas por la estructura del piroxeno y que se producen biopiriboles complejos. En un estudio particular se observó la transformación de piroxeno en estructuras similares a talco por con hierro. En el mismo estudio se pudo ver que las estructuras similares a talco se separaban del hierro en etapas avanzadas de meteorización produciendo óxidos de hierro y talco puro a escala microscópica.
La meteorización y alteración de augita puede producir tanto anfíboles actinolíticos (uralíticos) como clorita y más raramente epidota y carbonatos. Los anfíboles actinolíticos producidos por la alteración ocurren comúnmente en forma de agregados de pequeños cristales prismáticos aunque también más infrecuentemente en forma de un solo cristal. La alteración de la augita suele iniciarse en sus bordes o en las zonas de exfoliación produciendo pequeñas áreas moteadas de piroxeno desteñido con diminutas placas de anfíbol.
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