Tema 2: Tema 2: Materials Materials

terrestres: terrestres: minerals i minerals i

roquesroques

ÍNDEX1. Els minerals.

1.1. Propietats.

1.2. Grups.

1.3. Jaciments.

2. Les roques.

2.1. Ígnies.

2.2. Metamòrfiques.

2.3. Magmàtiques.

3. Usos dels minerals i les roques.

1. Els mineralsMaterials sòlids, inorgànics i d’origen natural que tenen una composició química ordenada i una estructura atòmica ordenada.

Formen estructures cristal·lines: - cristalls; quan la forma és

regular.

- mineraloides: estructura amorfa.

Ex. òpal

Formació dels minerals

Cristal·lització a partir de fluïds:

- Evaporació del solvent.

Ex. Halita o guix.

- Refredament del magma.

Ex. quars

- Sublimació de vapors.

Ex. sofre

Transferència en estat sòlid.

Canvis en les condicions ambientals, de pressió I temperatura.

Halita

Quars

Sofre

1.1. Propietats

Duresa: És la resistència que presenta la superfície d'un mineral a ser ratllada. Es determina per comparació amb els minerals de l'escala de Mohs:

Tenacitat: És la resistència que presenta un mineral a trencar-se o a deformar-se. Segons la seva tenacitat, en aplicar-los un esforç.

Fractura: És l'aspecte que té un mineral en trencar-se de forma irregular.

Exfoliació: És la propietat que tenen alguns minerals en trencar-se en superfícies planes o làmines. Pot ser laminar, prismàtica, cúbica...

Color: No és del tot fiable (minerals tenen una gamma de colors molt variable, impureses, inclusions d'altres minerals,..). Millor utilitzar la ratlla de color, que és el color del mineral polvoritzat, i que sòbté ratllant el mineral sobre porcellana.

Brillantor: És una propietat que depèn de la incidència de la llum i la seva reflexió sobre la superfície del mineral. Principals tipus són: metàl·lica, vítria, nacrada,...

Birefringència: defineix el desdoblament de la llum en travessar el mineral.

1.2. Grups

- TECTOSILICATS: quars, feldspats, ortosa…- FILOSILICATS: biotita, moscovita…- INOSILICATS: piroxens i amfíbols.- CICLOSILICATS.- SOROSILICATS: epidota.- NEOSILICATS: oliví

1.3. Jaciments minerals

Agregat de substàncies d’origen mineral que es troba a l’escorça terrestre I pot ser explotat econòmicament.

Quan hi ha una quantitat de mineral però no és rendible, es parla de mineralització. Ex: A Mont-ras hi ha filons de galena associats a baritina i altres minerals encaixats als granits. Són mineralitzacions que poden esdevenir en un futur jaciments minerals si passen a ser rendibles.

Minerals de mena són els que tenen interès econòmic.Minerals de ganga els que no són explotables. A l'alta Ribagorça la galena es la mena i la baritina es la ganga.

SEGONS EL PROCÉS GEOLÒGIC QUE ELS HA ORIGINAT:

Jaciments filonians: són estructures planes, relacionades en fractures. Es formen per l'ascensió de solucions hidrotermals procedents de les últimes fases de solidificació d'un magma.

Jaciments de concentració magmàtica: en les primeres etapes de solidificació d'un magma es poden formar roques bàsiques que se segreguen i se separen del magna i poden contenir concentracions de minerals com la cromita, magnetita. Es tracta de jaciments de segregació magmàtica.

Jaciments de metamorfisme de contacte: es formen a partir del contacte entre intrusions plutòniques i roques sedimentàries. Quan les roques sedimentàries són calcàries es parla de skarn.

Jaciments de metamorfisme regional: concentracions minerals que es veuen afectades per un augment de T i P.

Jaciments sedimentaris estratiformes: són tubulars i concordants amb els estrats. Un grup especial són el jaciments estratiformes de tipus red-bed que es troben entre estrats de conglomerats i gresos vermells. Es formen a partir de la lixiviació d'elements metàl·lics que son transportats en forma de sulfats dissolts , a través dels rius, fins a la conca sedimentària on precipiten i s'incorporen a les roques detrítiques.

2. Les roques Agregats d’un o més minerals en proporcions

determinades.

Segons el seu origen, hi ha tres tipus de roques, totes relacionades entre si, ja que, en variar les condicions a les quals troben sotmeses, es transformen i es reciclen

2.1. Roques ígniesLes roques ígnies, o magmàtiques, es formen a partir del refredament i la solidificació del material fos a l’interior de l’escorça, o del mantell superior, anomenat magma.

A mesura que la T i P del magma disminueix, comencen a cristal·litzar els components minerals. E

La textura fa referència a la forma, mida i distribució dels diferents minerals i ens dona informació sobre els procés de solidificació del magma.

Classificació de les roques ígnies segons el seu origen:

2.2. Roques metamòrfiques

Metamorfisme és la transformació estructural i mineralògica de les roques que té lloc en estat sòlid (sense fusió) degut a l'augment de T i/o P .

Quan el que predomina és el factor temperatura parlem de metamorfisme de contacte i quan predomina la pressió, metamorfisme regional.

A causa de la pressió, els minerals de les roques metamòrfiques poden orientar-se i donar lloc a la foliació. (la roca es pot trencar en superfícies planes)

Roques sense foliació. Metamorfisme de contacte

Els seus minerals han recristalitzat i han augmentat de volum

Marbre: provenen del metamorfisme de calcàries i , respectivament. Textura granularQuarsita: provenen del metamorfisme de gresos rics en quars.Textura granularCornubianites: formades a partir de roques argiloses, amb composició molt variable.Amfibolites: procedents de roques ígnies bàsiques, són riques en amfíbols.Migmatites: són roques de metamorfisme de contacte de grau alt, que han experimentat fusió parcial.

Roques amb foliació. Metamorfisme regional

Quan més alt és el grau de metamorfisme presenta: cristalls més grans i foliació menys marcadaPissarres: roques amb minerals invisibles a simple vista i amb marcada foliacióFil·lites: són el pas intermedi entre les pissarres i els esquists. Brillen més.Esquists: són roques amb cristalls grans i foliació molt evident, on s’alternen bandes clares i fosques de minerals visibles a simple vista.Gneis: són roques de metamorfisme de grau alt en argiles, gresos o conglomerats, així com en granits.

CLASSIFICACIÓ

2.3. Roques sedimentàries

Clasts Fragaments de roca que han estat erosionats I transportats

Cristalls Formats per precipitació química en medi aquós

Bioclasts (fòssils) Restes esquelètiques d’éssers vius

Aquests components se sedimenten i formen capes (estrats) al llarg de les extenses conques sedimentàries.Aquestes capes de sediments, per un procés anomenat diagènesi, es transformen en roques sedimentàries

Etapes de la diagènesi:

Generalment a més de 6 km de profunditat i a més de 200 ºC es parla ja de metamorfisme.

Les roques sedimentàries es classifiquen segons la naturalesa dels seus components.- ROQUES DETRÍTIQUES: constituïts per clasts, envoltats i cimentats per una matriu fina.

- ROQUES NO DETRÍTIQUES: formades com a resultat de la precipitació de diferents ions minerals dissolts a l'aigua, o bé de restes procedents d'organismes.

Les roques salines són molt plàstiques i poden fluir con a conseqüència de les diferències de pes de les roques que tenen al damunt. Aquest flux pot provocar un ascens i formar una estructura: DIAPIR.

ROQUES CARBONOSES

El CARBÓ es forma en ambients pantanosos o deltaics anaeròbics a partir des restes de vegetals que durant el procés de carbonització s'ha enriquit de carboni i eliminat els altres compostos bioquímics.La carbonització comporta 2 fases:1.Fase biològica, les restes vegetals s'acumulen al fons d'una zona pantanosa amb aigües quietes i manca d'oxigen. Els bacteris anaerobis descomponen les restes orgàniques i provoquen un enriquiment en carboni a causa de l'eliminació d'oxigen, nitrogen i hidrogen. Es forma la torba una massa de color marronós2.Fase fisicoquímica, l'enterrament i les altes P i T faran que la torba s'aixafi i s'eliminen els volàtils, cosa que provoca un major enriquiment en carboni

EL PETROLI És una barreja d'hidrocarburs sòlids, líquids i gasosos, i d'una gran quantitat de substàncies orgàniques i inorgàniques.

Es forma en la plataforma continental.Fase biològicaUn dipòsit de matèria orgànica (plàncton) es barreja amb sediments i es produeix una descomposició anaeròbica per bactèries, donant lloc a la formació d'una pasta, querogen (es forma per eliminació de l'oxigen i el nitrogen, concentrant-se el Ci H)Fase fisicoquímicaL’enterrament i l'augment de P i T entre una 2 i 7 Km de profunditat fins a 150ºC, provoca una maduració fisicoquímica, trencant enllaços en els hidrocarburs i fent-los més lleugers.Aquesta barreja d'hidrocarburs sòlids, líquids i gasosos és el petroli. La seva mobilitat i baixa densitat fa que ascendeixi cap a la superfície i pugui acumular-se i donar lloc a jaciments.