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UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA Facultad: INGENIERÍA Escuela académico profesional: INGENIERÍA DE MINAS

CURSO : MINERALOGÍA

UNIDAD VII: ÓXIDOS

Cajamarca noviembre de 2017 Docente: Ing. Wilver Morales Céspedes

UNC-EAPIG wmorales @unc.edu.pe

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA Facultad: INGENIERÍA Escuela académico profesional: INGENIERÍA DE MINAS

CARACTERÍSTICAS MÁS IMPORTANTES DE LA CLASE ÓXIDOS • SON COMPUESTOS NATURALES EN LOS CUALES EL OXÍGENO APARECE COMBINADO CON UNO O MÁS METALES. • HAY ÓXIDOS SIMPLES (COMPUESTOS DE METAL MÁS OXÍGENO): A2X, AX, A2X3, AX2 y,

ÓXIDOS MÚLTIPLES:

AB2X4

TIENEN DOS POSICIONES (A y B) CON ÁTOMOS METÁLICOS.

Docente: Ing. Wilver Morales Céspedes

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CARACTERÍSTICAS MÁS IMPORTANTES DE LA CLASE ÓXIDOS

•

SE ENCUENTRAN EN LAS CAPAS SUPERIORES DE LA TIERRA.

•

TIENEN ENLACES IÓNICOS.

•

DUREZA ALTA .

•

ALTOS PUNTOS DE FUSIÓN

•

BAJA SOLUBILIDAD.

•

GRAN ESTABILIDAD QUÍMICA.

Docente: Ing. Wilver Morales Céspedes

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA Facultad: INGENIERÍA Escuela académico profesional: INGENIERÍA DE MINAS Tipo A2X

Cuprita

Tipo A2X3 Grupo de la hematites: Hematites

Corindón Ilmenita CLASIFICACIÓN

Tipo AX2 Grupo del rutilo:

Rutilo Casiterita Pirolusita Grupo de la uraninita: Uraninita Tipo AB2X4 Grupo de la espinela: Espinela

Magnetita Cromita Crisoberilo Docente: Ing. Wilver Morales Céspedes

Cu2O Fe2O3 Al2O3 FeTiO3

TiO2 SnO2 MnO2 UO2 MgAl2O4 Fe3O4 (Mg,Fe)Cr2O4 BeAl2O4 UNC-EAPIG wmorales @unc.edu.pe

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Cristalografía:

_ Sistema y clase: Cúbico 4/m32/m

Propiedades físicas: color: rojo rubí. Raya: rojo castaño. Brillo: metálico a adamantino. H = 3,5 a 4. G = 6,1 Óptica: opaco, de color gris azulado, reflexiones internas rojas. Química: soluble en NO3H con color azul intenso. Forma de presentarse: generalmente cristales octaédricos, aunque no son raros los cristales cúbicos o dodecaédricos. En ocasiones en cristales fibrosos de intenso color rojo (calcotriquita). También masivo y compacto de grano fino.

Docente: Ing. Wilver Morales Céspedes

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Génesis: mineral de tipo supergénico en la zona de oxidación superior de los filones cupríferos. Yacimientos: Capiapó (Chile) España: los mejores ejemplares provienen de la mina "La Cruz", de Linares (Jaén), cristalizado en cubos y dodecaedros con galena y caliza sacaroidea. En Ríotinto con malaquita fibrosa; también en Sotiel Coronada y Tharsis (Huelva). Empleo: mena de cobre. Etimología: derivado del latín "cuprum" cobre.

Docente: Ing. Wilver Morales Céspedes

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n grupo de óxidos romboédricos simples, donde M = Al, Fe, V, Cr, Ti

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Un grupo de óxidos romboédricos simple, donde:

X = Al, Fe, V, Cr, Ti También denominado – Grupo del Corindón Corindón

Al2O3

Trig. 3m (3 2/m) : R3c

Eskolaite

Cr2O3

Trig.

Hematite

Fe2O3

Trig. 3m (3 2/m) : R3c

Karelianite

V3+2O3

Trig.

Tistarite

Ti3+2O3

Trig. 3m (3 2/m) : R3c

Docente: Ing. Wilver Morales Céspedes

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Cristalografía: _ Sistema y clase: Romboédrico 32/m Propiedades físicas: Color: pardo rojizo. Raya: parda rojiza. Brillo: metálico gris a térreo en los ocres. H = 5 a 6. (Formas terrosas, dureza = 1) G = 5,26. Óptica: opaco; color blanco azulado con reflexiones internas rojas. Otras: en los ejemplares metálicos se aprecian irisaciones. Química: se disuelve lentamente en ácido clorhídrico. Forma de presentarse: cristales generalmente tabulares o formando rosetas. En masas botroidales o reniformes con estructura radiada. También micáceo, hojoso (especularita) y terroso (ocres). Docente: Ing. Wilver Morales Céspedes

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA Facultad: INGENIERÍA Escuela académico profesional: INGENIERÍA DE MINAS Génesis: en depósitos de metasomatismo de contacto; hidrotermal; producto de meteorización de rocas ferruginosas; pegmatítico, sedimentario y exhalativoneumatolítico en rocas efusivas. Yacimientos: Kiruna (Suecia) Colorados, Romeral y Algarrobo (Chile), Mutún (Bolivia), Mina Gerais (Brasil), India y Rusia. Empleo: es al mena más importante de hierro. En la obtención de acero. Se emplea como pigmento el ocre rojo y para polvo de pulir. Etimología: deriva de una palabra griega "haimatites" que significa sangre.

Docente: Ing. Wilver Morales Céspedes

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Cristalografía: _ Sistema y clase: Romboédrico 32/m Propiedades físicas: Color: variado, rojo oscuro (rubí), y azul (zafiro). Brillo: adamantino a vítreo. H = 9. G = 4. Química: pequeñas cantidades de cromo le dan coloraciones rojas, mientras que hierro y titanio le dan coloración azul. Infusible e insoluble. Funde a 2040°C. Forma de presentarse: en cristales prismáticos hexagonales a veces en forma de barril por estrechamiento de sus extremos. Es frecuente que presenten estriaciones horizontales. Puede aparecer masivo o como producto rodado.

Etimología: probablemente derive de "kauruntaka" nombre indio. Docente: Ing. Wilver Morales Céspedes

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA Facultad: INGENIERÍA Escuela académico profesional: INGENIERÍA DE MINAS Génesis: como mineral accesorio en rocas del metamorfismo regional o de contacto, tales como mármoles, esquistos o gneises; como constituyente primario de rocas ígneas pobres en sílice, tales como sienitas o sienitas nefelínicas; en pegmatitas; suelos detríticos y arenas. Yacimientos: Ratnapura (Sri-Lanka), Mogok (Birmania), Tanzania y Kenia. Empleo: importante empleo en joyería, su variedad roja oscuro el rubí es una de las gemas más valiosas. Igualmente lo es la variedad azul, el zafiro. También se emplea en cojinetes, instrumentos científicos y en relojería. Es un importante abrasivo especialmente la variedad llamada esmeril. Etimología: probablemente derive de "kauruntaka" nombre indio.

Docente: Ing. Wilver Morales Céspedes

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Cristalografía: _ Sistema y clase: Romboédrico 3 Propiedades físicas: Color: negro. Raya: negra rojiza. Brillo: metálico a submetálico. H = 5,5 a 6. G = 4,7. Óptica: Opaco; gris con pleocroismo de gris rosado a pardo rojizo. Anisotropismo marcado. Otras: a veces presenta magnetismo. Por su formación constituye un termómetro geológico. Química: casi siempre formado a temperatura superior a los 500º. Soluble en ácido sulfúrico. Por encima de los 950°C hay solución sólida entre Fe2O3 y FeTiO3.

Forma de presentarse: en cristales normalmente tabulares delgados y con truncaduras romboédricas, también en placas delgadas compactas y en granos en arenas. Docente: Ing. Wilver Morales Céspedes

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA Facultad: INGENIERÍA Escuela académico profesional: INGENIERÍA DE MINAS Génesis: en rocas ultrabásicas como producto de segregación magmática y pegmatitas Yacimientos: Allard Lake (Canadá), y Kragere, Flekkefjord , Tellmes Krägerö (Noruega). España: Horcajuelo en Somosierra (Madrid). En el cabo de Gata (Almeria). Logrosan (Cáceres) con Fe, Sn, W, Pb, Ag, Au. Empleo: es la mayor fuente de titanio. Este se emplea en aleaciones especiales para la industria aeroespacial . Estructuras metálicas y para pigmentos. Etimología: el nombre deriva del de las montañas "Ilmen" en Rusia.

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Grupo de óxidos tetragonales Argutite

GeO2

Tet. 4/mmm (4/m 2/m2/m) : P42/mnm

Cassiterite

SnO2

Tet. 4/mmm (4/m 2/m2/m) : P42/mnm

Paratellurite

TeO2

Tet.

Plattnerite

PbO2

Tet. 4/mmm (4/m 2/m2/m)

Pyrolusite

MnO2

Tet. 4/mmm (4/m 2/m2/m) : P42/mnm

Rutile

TiO2

Tet. 4/mmm (4/m 2/m2/m) : P42/mnm

Stishovite

SiO2

Tet. 4/mmm (4/m 2/m2/m) : P42/mnm

Tripuhyite

Fe3+Sb5+O4

Tet.

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Cristalografía: Sistema y clase: Tetragonal 4/m2/m2/m Propiedades físicas: color: pardo. Raya: blanca. Brillo: adamantino, craso o resinoso. H = 6 a 7. G = 7. Óptica: opaco pule muy mal. Color: gris mate con reflexiones internas pardo amarillentas. Maclas: frecuentes, según (011) “pico de estaño”. Química: insoluble en ácidos. Fundido con Na2CO3 aureola blanca de Sn.

Forma de presentarse: normalmente en cristales de hábito prismático o bipiramidal. A menudo masivo o granular, en formas reniformes o fibroso radiadas. (estaño leñoso). Docente: Ing. Wilver Morales Céspedes

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Génesis: pegmatítico; neumatolítico; hidrotermal y sedimentario (placeres). Yacimientos: Oruro (Bolivia) y Malasia. España: está muy diseminada por toda Galicia, Los mejores ejemplares proceden de la provincia de Orense, de la localidad de Celanova,). Empleo: principal mena de estaño. Aleaciones Sn-Fe (hojalata). Etimología: de la palabra griega "kassiteros" que significa estaño.

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Cristalografía: Sistema y clase: Tetragonal 4/m2/m2/m

Propiedades físicas: color: negro. Raya: negra. Brillo: metálico o terroso. H = 2 a 6.5. G = 5,1. Óptica: opaco; de color blanco oscuro. Débil pleocroismo y fuerte anisotropía. Química: atacable por ácido clorhídrico. Perla de borax color violeta. Forma de presentarse: rarísimas veces en cristales bien desarrollados. Normalmente en fibras en formas columnares radiadas y masivo.

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Génesis: supergénico y sedimentario (condiciones fuertemente oxidantes). Yacimientos: Nchwaning y Black Rock -Kalahari (Sudáfrica). España:Combados (Pontevedra) y Ríotorto (Lugo). En Asturias en Covadonga y Cangas de Onís En la Sierra del Santo Espíritu (Cáceres) y en Oliva de la Frontera y Jerez de los Caballeros (Badajoz). Empleo: es la mena más importante del manganeso. Este se emplea en aleaciones del acero, cobre, zinc, aluminio, estaño y plomo. También como oxidantes en la obtención del cloro, bromo y oxígeno. Como decolorante de los vidrios, como desinfectante en el permanganato potásico, como secante en las pinturas. También como colorantes en ladrillo y cerámica . Etimología: deriva de las palabras griegas "piros" que significa fuego y "luou" lavar, debido a que por su poder oxidante.

Docente: Ing. Wilver Morales Céspedes

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Roßbach Mine (Rossbach Mine), Puderbach, Neuwied, Wied Iron Spar District, Westerwald, Rhineland-Palatinate, Germany

Marie Terezie vein, Horní Blatná (Platten; Bergstadt Platten), Krušné Hory Mts (Erzgebirge), Karlovy Vary Region, Bohemia (Böhmen; Boehmen), República Checa

NOTA: No se conocen dendritas de pirolusita válidas. Los especímenes supuestos de pirolusita en forma dendrítica resultan ser otras especies de óxido de Mn (por ejemplo, minerales del grupo cryptomelano, birnessita , nsutita, todorokita, etc.). Deben ser examinados en un laboratorio apropiado para caracterizar estos minerales difíciles de identificar; ver Potter y Rossman (1979). FUENTE: www.mindat.org Docente: Ing. Wilver Morales Céspedes

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Cristalografía: Sistema y clase: Tetragonal 4/m2/m2/m Propiedades físicas: Color: de rojizo a negro castaño. Raya: roja castaña. Brillo: de adamantino a submetálico. H = 6 a 6,5. G = 4,2 a 5,6. Maclas: frecuentes ((011) “pico de estaño”. Óptica: rojo en luz transmitida, pleocróico y fuerte birrefringencia. Química: infusible e insoluble. La anatasa y la brookita son sus polimorfos. Forma de presentarse: en cristales prismáticos con terminaciones bipiramidales. Frecuentes las maclas en codo y en cristales aciculares finos (agujas) en cuarzo cabellera de venus . Docente: Ing. Wilver Morales Céspedes

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Génesis: en filones pegmatíticos - neumatolíticos e hidrotermales; también sedimentario en aluviones como producto de la meteorización. Yacimientos: Nueva Gales del Sur (Australia). España: son especialmente importantes los rutilos e ilmenitas de Carballo (La Coruña) y Lalin (Pontevedra). Los mejores ejemplares españoles por su morfología se han encontrado en Horcajo de la Sierra y Horcajuelo en Somosierra (Madrid) . Empleo: mena de titanio, a su vez empleado en revestimientos de varillas de soldadura y como metal especial en industria aeronáutica Etimología: derivada del término latino "rutilus" que significa rojo.

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Cerianite-(Ce)

(Ce4+,Th)O2

Iso. m3m (4/m 3 2/m) : Fm3m

Thorianite

ThO2

Iso. m3m (4/m 3 2/m)

Uraninite

UO2

Iso. m3m (4/m 3 2/m) : Fm3m

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Cristalografía: _ Sistema y clase: Isométrico 4/m32/m Propiedades físicas: Color: negro pez. Raya: parda negruzca. Brillo: submetálico o graso. H = 5,5. G = 7,5 a 9,7. Óptica: opaco. Otras: mineral radiactivo. Química: en general se presenta parcialmente oxidada, siendo la composición real la intermedia entre el UO2 y U3O5. El uranio es reemplazado a veces por el torio formando una serie completa hasta la torianita (ThO2). Se oxida y da lugar a la gummita. Forma de presentarse: raras veces en cristales octaédricos con cubos subordinados y caras dodecaédricas. Normalmente masivo y terroso llamado pechblenda.. Docente: Ing. Wilver Morales Céspedes

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Génesis: en pegmatitas (granítica o sienítica); en filones hidrotermales y sedimentario. Yacimientos: Shinkalobwe (Zaire) y Wiberforce (Canadá). España: son importantes las mineralizaciones de Albalá (Cáceres) donde aparece una pechblenda de buena calidad junto con gummita y saleíta.

Empleo: alusivo al uranio como fuente de uranio y radio. En la fisión nuclear. Centrales nucleares.

Docente: Ing. Wilver Morales Céspedes

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Los minerales del grupo de la espinela tienen de fórmula general:

AB2O4 en donde el empaquetamiento tetraédrico más pequeño A, está ocupado por cationes divalentes: Mg2+, Fe2+, Mn2+, Zn2+ y el octaédrico, más grande B, lo está por cationes trivalentes:

Al3+, Cr3+, Fe3+ Hay dos tipos de estructuras: Normal: 8 cationes A, ocupan posiciones tetraédricas

16 cationes B, ocupan posiciones octaédricas Inversa: 16 cationes B ocupan 8 posiciones tetraédricas y 8 octaédricas Docente: Ing. Wilver Morales Céspedes

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA Facultad: INGENIERÍA Escuela académico profesional: INGENIERÍA DE MINAS Chromite

Fe2+Cr3+2O4

Cochromite

(Co,Ni,Fe)(Cr,Al)2O4

Cuprospinel

Cu2+Fe3+2O4

Iso.

Filipstadite

(Sb0.5Fe0.5)Mn2O4

Iso.

2+

3+

Franklinite

Zn Fe

Gahnite

ZnAl2O4 2+

Iso. m3m (4/m 3 2/m) : Fd3m

2O4

Iso. m3m (4/m 3 2/m) : Fd3m Iso. m3m (4/m 3 2/m) : Fd3m

3+

Jacobsite

Mn Fe

Magnesiochromite

MgCr2O4

Iso. m3m (4/m 3 2/m) : Fd3m

Magnesiocoulsonite

MgV2O4

Iso.

Magnesioferrite

3+

MgFe 2+

2O4

Iso. m3m (4/m 3 2/m) : Fd3m

2O4

3+

Iso. m3m (4/m 3 2/m) : Fd3m

Magnetite

Fe Fe

2O4

Manganochromite

Mn2+Cr2O4

Nichromite

(Ni,Co,Fe)(Cr,Fe,Al)2O4 3+

Iso. m3m (4/m 3 2/m) : Fd3m Iso. m3m (4/m 3 2/m) : Fd3m

3+

Qandilite

(Mg,Fe )2(Ti,Fe ,Al)O4

Spinel

MgAl2O4

Iso. m3m (4/m 3 2/m) : Fd3m

Trevorite

Ni2+Fe3+2O4

Iso. m3m (4/m 3 2/m) : Fd3m

Ulvöspinel

Fe2TiO4

Iso.

Chrome-Spinel (of Dana) Kenomagnetite

Vuorelainenite

2+ 3+

Mn V 2+

2O4

Xieite

Fe Cr2O4

Orth. mmm (2/m 2/m2/m)

Zincochromite

ZnCr2O4

Iso.

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Cristalografía: _ Sistema y clase: Cúbico 4/m32/m Propiedades físicas: Color: variado, rojo (espinela ribí), azul (ceilanita), verde (cloro espinela) Raya: gris verde o parda. Brillo: vítreo. H = 7,5 a 8. G = 3,5. Maclas: frecuentes (111), “Ley de la Espinela”. Fractura: concoidea Óptica: mineral transparente, isótropo con alto índice de refracción. Química: hay sustitución del Magnesio por Fe2+ , Zn o Mn2+ . El aluminio, a su vez, puede serlo por Fe3+ , cromo, manganeso, vanadio o titanio. (NO3)2Co, precipitado azul (Al). Forma de presentarse: en cristales octaédricos, a veces modificados por el cubo o rombododecaedros, en ocasiones en masas granudas gruesas Docente: Ing. Wilver Morales Céspedes

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Génesis: ortomagmático accesorio en rocas ígneas básicas; sedimentario (placeres) y en depósitos de metamorfismo de contacto de alta temperatura ricos en aluminio.

Yacimientos: Sri-Lanka, Tailandia, Birmania y Rusia.. España: en el Cabo de Gata (Almería) y Mazarrón (Murcia). Empleo: el mineral se emplea como refractario. Las variedades transparentes se usan en joyería como gemas. Etimología: del latín spina, espina, en alusión a la forma puntiaguda de sus cristales.

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Cristalografía: _ Sistema y clase: Cúbico 4/m32/m Propiedades físicas: Color: negro. Raya: negra. Brillo: metálico. H = 5 a 6. G = 5,2. Óptica: opaco, de color gris e isótropo. Otras: caracterizado por su fuerte magnetismo. Química: la magnetita pulverizada es soluble en clorhídrico. Forma de presentarse: frecuente en cristales octaédricos, masivo o diseminado en agregados granulares.

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Génesis: diferenciación magmática, hidrotermal, pegmatítico metamorfismo de contacto, exhalativo volcánico y sedimentario.

neumatolítico,

Yacimientos: Kiruna (Suecia), Bushveld-Trasvaal (Sudáfrica) y El Laco (Chile). España: económicamente los yacimientos más importantes radican en los Cotos Wagner y Vivaldi (León). Empleo: importante mena de hierro.

Etimología: probablemente derivada del nombre de la localidad de Magnesia, en Macedonia.

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Cristalografía: _ Sistema y clase: Cúbico 4/m32/m Propiedades físicas: Color: negro o pardo. Raya: parda oscura. Brillo: metálico. H = 5,5. G = 4,6. Óptica: opaco, de color gris, isótropo y con eeflexiones internas pardo rojizas. Química: perla verde esmeralda del Cr. Forma de presentarse: en pequeños cristales de hábito octaédrico, generalmente masivo, compacto o granular.

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Génesis: ortomagmático asociado a rocas ultrabásicas y sedimentario (placeres). Yacimientos: Bushveld (Sudáfrica), Nueva Caledonia (Oceanía) España: en Cala (Huelva). Empleo: es la única mena de cromo; acero inoxidable, endurece los aceros, en aleaciones con cromo y niquel que permiten el cromado y en ladrillos refractarios en hornos metalúrgicos.

Etimología: el nombre hace referencia al cromo.

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Cristalografía: Sistema y clase: Hexagonal Propiedades físicas: Color: Rojizo Raya: Amarillo naranja Brillo: Subadamantino. H = 4 a 4,5. G = 5.5. Óptica: Opaco de color blanco

Química: Forma solución sólida hacia el Mn2+ Forma de presentarse: Cristales extremadamente raros. Piramidal con un gran pedión negativo {0001}. A menudo redondeado y corroído. Generalmente masivo, foliado; también compacto granular, y en masas irregulares redondeadas.

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Génesis:Se presenta en arcillas metamorfizadas y aparece casi exclusivamente en dep´sitos de zinc. Yacimientos: El más importante es el de Sterling Hill y Franklin, New Jersey (Estados Unidos). Empleo: Mena de zinc Etimología: De su composicion química.

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