tema cuarto geología
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Tema Cuarto geología docenteTRANSCRIPT
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UNIDADSEGUNDA:LAMATERIAMINERALYLAMATERIACRISTALINA.
CONTENIDOS:
1.1. INTRODUCCIN.INTRODUCCIN.
2.2. ELCRISTALYLACRISTALOGRAFA.ELCRISTALYLACRISTALOGRAFA.
2.1.2.1. Conceptodecristal.Conceptodecristal.
2.2.2.2. Contenidoyramasdelacristalografa.Contenidoyramasdelacristalografa.
3.3. LASIMETRACRISTALINA.LASIMETRACRISTALINA.
3.1.3.1. Conceptodesimetra.Conceptodesimetra.
3.2.3.2. Operacionesyoperadoresdesimetra.Operacionesyoperadoresdesimetra.
3.3.3.3. Clasesdesimetra.Clasesdesimetra.
3.4.3.4. Sistemasdesimetra.Sistemasdesimetra.
3.5.3.5. Redescristalinas.Redescristalinas.
4.4. CRISTALQUMICA.CRISTALQUMICA.
4.1.4.1. Elcristalylasfuerzasdeenlaceentrelaspartculas.Elcristalylasfuerzasdeenlaceentrelaspartculas.
4.2.4.2. Cristalesinicos.Cristalesinicos.
4.3.4.3. Cristalesmetlicos.Cristalesmetlicos.
4.4.4.4. Cristalescovalentes.Cristalescovalentes.
4.5.4.5. Cristalesheterodsmicos.Cristalesheterodsmicos.
5.5. MTODOSDEESTUDIODELOSCRISTALES(CRISTALOFSICA).MTODOSDEESTUDIODELOSCRISTALES(CRISTALOFSICA).
5.1.5.1. Cristalografaptica.Cristalografaptica.
5.2.DeterminacionesporRDeterminacionesporRxx..
6.6. LAMATERIAMINERALYLAMINERALOGA.LAMATERIAMINERALYLAMINERALOGA.
6.1.6.1. Conceptodemineral.Conceptodemineral.
6.2.6.2. Contenidoyramasdelamineraloga.Contenidoyramasdelamineraloga.
7.7. DETERMINACINYRECONOCIMIENTODELOSMINERALES.DETERMINACINYRECONOCIMIENTODELOSMINERALES.
7.1.7.1. Propiedadesmecnicas(ensayossencillos).Propiedadesmecnicas(ensayossencillos).
7.2.7.2. Propiedadesfsicas.Propiedadesfsicas.
7.3.7.3. Propiedadesqumicas.Propiedadesqumicas.
8.8. CLASIFICACINDELOSMINERALES.CLASIFICACINDELOSMINERALES.
9.9. PROCESOSMINERALOGENTICOS.PROCESOSMINERALOGENTICOS.
10.10. BIBLIOGRAFAYRECURSOSDIDCTICOS.BIBLIOGRAFAYRECURSOSDIDCTICOS.
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1. INTRODUCCIN.
LascapasslidasdelaTierraestsconstituidasporrocasqueguardanlabiografade
nuestroplaneta.Son,desdeestepuntodevista,unanovelaapasionantequenarraescenas
comolaformacindelaHidrosferaylaAtmsfera,laaparicindelavida,laevolucindelos
sereshumanos,laacumulacindehidrocarburos,ytantasotrashistorias
Paraentenderellenguajeconelquenoshablanlasrocasnecesitamosconoceralgo
sobresuscomponentes.Lasrocassonunagregadodeminerales,estncompuestasdelo
quellamamosmateriamineral.
Eneste temadesarrollamos las principales caractersticasde la materia mineral, los
mtodosmscomunesqueseusanparasuestudioylosprocesosqueformanlosminerales
presentesenlasrocas.
Comenzaremos por la materia cristalina dado que los minerales son, ante todo,
agregados cristalinos formados en procesos naturales que podemos reconocer si
observamosconvenientementelarocaqueloscontiene.
Finalizamos con la exposicin de aquellos aspectos de la naturaleza de la materia
mineral quenosayudanacomprender la relacinentre las propiedadesy los procesos
geolgicosresponsablesdelagnesismineral.
Lamineralogaylacristalografaseconviertenendisciplinasnecesariasparainterpretar
ellegadoquecadarocaguardadesdetiemposinmemoriales.
2.ELCRISTALYLACRISTALOGRAFA.
Conceptodemateriacristalina:elcristal.
Uncristal es unente real formadopor partculas (iones, tomosomolculas) quese
repitenperidicamenteenlastresdimensionesdelespacio.Setratadeunaentidadsimtrica
en la medida en que algunas de sus caractersticas se repiten mediante operaciones de
simetra.
Sinoexisteunacircunstanciaqueloevite,loscristalesestnlimitadosenelespaciopor
carasplanasquecontienenmateriahomogneayanistropa,esdecir:sucomposicinesla
mismaen todassuspartes y su respuesta varacon la direccinen la quesemidauna
determinadapropiedad.
Lamateriacristalinasedefineporcincocaractersticas:
1.Formadaporpartculas,2.Simetra,
3.Homogeneidad,4.Anisotropay5.Limitadaenelespacio.
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Contenidoyramasdelacristalografa.
Lacristalografaeslacienciaqueestudialasformasylaspropiedadesfsicoqumicasde
lamateriacristalina.Suorigenestasociadoalamineralogaaunquesolamenteserelaciona
constaporel hechodeque losmineralessoncristales. Comociencia independienteha
adquiridocuerpodesdeprincipiosdelsigloXXaunquelosprincipiosbsicoscomola leyde
Stenoy la leydeHavy fueronpostuladosconanterioridad.Hoyendasehaespecializado
subdividindoseenmltiplesramascomo:
La Simetra cristalina que centra su estudio en el anlisis de los procedimientosque
generanlasimetraexterna(grupospuntualesdesimetra)e interna(gruposespacialesde
simetra)deloscristales.
LaCristaloqumicasepreocupadeestablecerlarelacinentrelaestructurainternadela
materia(disposicindelaspartculas)ysuspropiedadesfsicasyqumicas.
La Cristalofsica estudia larespuestadeloscristalesa losestmulosfsicoscomoRx,
temperatura,presin,luz
LaCristalografapticaesunaramadelacristalofsicaqueseespecializaenelestudio
delcomportamientodeloscristalesantelaluz.
3.LASIMETRACRISTALINA.
Conceptodesimetra.
Desdeunpuntodevistageneral,lasimetraeslaconstanciaorepeticindealgoenel
tiempooenelespacio.Peroencristalografanoslimitamosalarepeticindelaspartculas
queconstituyenloscristales(simetraespacial)oalestudiodelarepeticindeloselementos
geomtricosquelocomponenaescalamacroscpica(vrtices,aristasycaras).
Esteestudiosedesarrollamedianteelreconocimientodelaexistenciadeoperacionesde
simetraqueseponendemanifiestoporlaactuacindeoperadoresdesimetra.
Operacionesyoperadoresdesimetra.
Unaoperacindesimetraesunprocedimientomedianteelcualunmotivoperteneciente
auncristal serepiteenunlugardistinto.As, unaarista,unvrticeounacaradelcristal
estaranpresentesenvariasposicionesdelmismopudindoseestablecerunarelacinentre
ellas en funcin de dicho proceso. Tales procedimientos se pueden concretar en cuatro
operacionesdesimetrabsicas:
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Traslacin Los motivos se repiten a una
distancia fija como las traviesas deuna
vafrrea
Rotacin Todos los elementos del cristal se
repiten 2, 3, 4 o 6 veces al girar 180,
120,90o60.
Reflexin Los distintos elementos que
constituyenelcristalseduplicancomosi
seestuviesenreflejandoenunespejo.
Inversin
Los elementos del slido se repiten
invertidos (la imagen muestra a la
izquierdaladerechayhaciaarribalode
abajo).
Para visualizar las operaciones de simetra se utilizan entidades matemticas que
denominamosoperadoresdesimetra.Acadaoperacinlecorrespondeunoperador:
o Vectordetraslacin:Enellaelmdulodelvectorindicaelvalordeldesplazamientodel
motivoqueserepitey ladireccinderepeticinserepresentapor ladireccindel
vector.
o Ejedesimetra:esunalneaimaginariaquecruzaelinteriordelaestructuracristalina.
Al girar 360 hacen que el motivo geomtrico del cristal se repita un nmero
determinado de veces. Los ejes de simetra pueden ser binarios, ternarios,
cuaternariosysenarios,segnelnmeroderepeticionesquegeneren.Serepresenta
E2,E3,E4yE6,dondeelsuperndiceindicaelnmerodevecesqueserepiteelmotivo
yseconocecomoorden.
o Plano de simetra: es una superficie plana que dividen el cristal en dos mitades
exactamenteiguales.Actacomounespejoenelquesereflejanlosmotivosque
componenelcristal.SerepresentaconlaletraP.
o Centrodesimetra:esunpuntoimaginariosituadoenelinteriordelcristal.Porellos
pasanlosprincipalesejesyplanosdesimetra.SerepresentaconlaletraZ.
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En la figurasehanrepresentado losdiferenteselementosdesimetra (ejes, centroy
planosdesimetra)tomandocomoejemplounhexaedro(cubo).
Clasesysistemasdesimetra.
Cuando un cristal presenta una morfologa bien desarrollada podemos reconocer
estudiandosugeometralosdiferentesoperadoresoelementosdesimetra.Perotodaslas
combinacionesnosonposibles.Solamenteexisten32compatiblesconlos teoremasde la
Simetraalasqueconocemoscomoclasesdesimetra.
Latablasiguientemuestralas32clasesdesimetra:
Las clases desimetraseagrupanensiete sistemasdesimetrapor la presencia de
determinadoselementosdesimetracomunes.
SISTEMAElementosdesimetracomunes
Notacintradicional HermannMougainCbico: 4E3 3,3,3,3Trigonal: 1E3 3Rmbico: 3E2 2,2,2Hexagonal 1E6 6Tetragonal 1E4 4Monoclnico 1E2 2Triclnico: Z 1
Redescristalinas.
Hemosconsideradolamateriacristalinadesdeunpunto
devistamorfolgicopero, comoserecogeal principio, un
cristalestformadoporpartculasqueserepitenenlastres
direccionesdelespacio.Porestodebemosconsiderarqueun
cristalesunaredencuyosnudossesitanlaspartculasy
que stas ocupan posiciones definidas por unas coordenadas. De esta forma podemos
introducirelconceptode celdillaunitaria (celdaunidad)quesedefineparacadaestructura
CLASE
SISTEMA
HOLODRICAS HEMIDRICAS TETARTODRICAS
Enantiemrfica
Hemimrfica Paramrfica Inversin Tetartodrica Inversin
CBICO 4E3, 3E4, 6E2, Z, 3P, 6p
4E3, 3E4, 6E2
4E3, 3E4i, 6p 4E3, 3E2, Z, 3p
4E3 3E2,
TETRAGONAL E4, 4E2, Z, P, 4p E4, 4E2 E4, 4p E4, Z, P E4i, 2E2, 2p
E4 E4i
TRIGONAL E3, 3E2, Z, 3p E3, 3E2 E3, 3p E3, Z E3HEXAGONAL E6, 6E2, Z, P, 6p E6, 6E2 E6, 6p E6, Z, P E3, 3E2, Z,
3pE6 E3, Z
RMBICO 3E2, Z, 3P 3E2 E2, 2PMONOCLNICO E2, Z, P E2 Z
TRICLNICO Z E1
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cristalina como una relacin axial (a, b, c) y otra angular ( , , ) caractersticas del
paraleleppedoformadoporelmnimonmerodepartculasquegeneranporrepeticinlared
cristalinacomosemuestraenlafigura.
Enlatablasemuestra lasceldillasunitariascompatiblescon losdistintossistemasde
simetra.Seconocencomo redesdeBravais yseagrupanencuatro tiposenfuncinque
presentenpartculassolamenteenlosvrtices(P),enlosvrticesyendoscaras(C),enlos
vrticesyenelinterior(I)enlosvrticesyentodaslascaras(F).
4.CRISTALQUMICA
Elcristalylasfuerzasdeenlaceentrelaspartculas.
Desdeelpuntodevistadelacristaloqumicalasestructuradelaredcristalina(relacin
axialyangularytipodeceldilla)ylaspropiedadesqueposeenloscristalesdependendeltipo
de elementos que los constituyen dado stos determinan las fuerzas que los unen y los
enlacesquepresentan.Porelloesimportanteconocerlatipologadeloscristalesenfuncin
delanaturalezadelosenlacespresentesentrelaspartculas.
SISTEMA TIPODEREDP C I F
TRICLNICOabca 90
MONOCLNICOabca= =90;
90
RMBICOabca= = =90
TRIGONALa=b=c= = 90
TETRAGONALa=bc= = =90
HEXAGONALa=bc= =90
=120
CBICOa=b=c= = =90
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Existendostiposdiferentesdecristales:
1. Cristalesmoleculares en losquelaspartculasqueconformanlaredcristalinason
molculas. Son caractersticos de los compuestos orgnicos y muy raros entre la
materiamineral.
2. Cristales nomoleculares en los que las partculas sontomos, unidos por enlace
inico,metlicoocovalente.
Cristalesinicos.
Estetipodeenlacesebasaenlaatraccinentre
tomosconcargaelctrica(iones).Elresultadoes
unaconexinqumicafuertedebidoaladiferencia
decargaelctricaentreelaninyelcatin.
Enesteenlaceelindemenortamaoocupala
posicin central de la red y a su alrededor se
disponeunnmerodeionesdemayortamao(nmerodecoordinacin).Elpoliedroformado
porlosaionesquerodeanauncatin,oalrevs,sedenominapoliedrodecoordinacin.ste
dependedeltamaorelativodelosiones,loquesellamaradioinico.Entrminosgenerales,
uncatingrandesueledisponerdeunamayorcantidaddeanionesasualrededoryporlo
tantosunmerodecoordinacinserelevadoypresentarmayorsimetra.Eselcasodela
Fluorita(CaF2)cuyarelacinderadiosRCa/RF=0.98implicaunnmerodecoordinacin8con
simetradelaclase4E3, 3E4, 6E2, Z, 3P, 6p.
Enlatablasemuestranejemplosqueilustraelvnculoexistenteentrelarelacinderadios
ylageometrainternadelcristal.
Nmerodecoordinacin
RCatin/Ranin Poliedrodecoordinacin Ejemplo
2 00,155 HF
3 0,1150,225 CaCO3
4 0,2250,414 Fe2SiO4
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6 0,4140,732 NaCl
80,7321
CsCl
12 1 Ag
Este tipo de enlace es frecuente en minerales comunes como los sulfuros, haluros y
xidos.
Cristalesmetlicos.
Loscuerposmetlicospresentanuntipodeenlacedegrancohesindebidoaquevarios
tomoscompartenunanubedeelectronesquecirculandeunarbitaaotrasinpertenecera
un ncleo concreto. Esta propiedad, caracterstica de elementos poco electronegativos,
proporciona a los metales sus propiedades de dureza, tenacidad y gran conductividad
elctrica.
Laprincipalcaractersticadelasredescristalinasenlasqueintervieneelenlacemetlico
vienedeterminadaporlacoordinacin12,dadoquelarelacinderadioses1.Consideramos
laredcomoelresultadodel apilamiento detomosencapassucesivascomomuestranlas
figuras.Lasredesresultantescorrespondenalcbico(CCC,CCI)oalhexagonal(HC).
hexagonal
cbica
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Noesmuyfrecuenteenlosmineraleslapresenciadeestetipodeenlace.Sehallaenlos
mineralesdelgrupodeloselementosnativoscomoAu,AgyCu.
Cristalescovalentes.
En este tipo de enlace dos o ms tomos se mantienen cohesionados debido a que
comparten un nmero par de electrones que
cohabitan en un orbital hbrido. Es propio de
compuestos formados por elementos
electronegativos.Porsuspeculiarescaractersticas,
se trata del enlace qumico ms fuerte que se
conoce,aunquelaconsistenciadelareddependeen
gran medida de la orientacin de los enlaces. El
enlacecovalenteespropiodealgunoscompuestos
muycomunes,comoelagua,lamolculadeoxgenooelmetano,ytambinseencuentraen
la mayor parte de los minerales duros, como el cuarzo y diamante, siendo propio de la
estructuradelasredesdelossilicatos,cuyaunidadbsicaesuntetraedoformadoporcuatro
tomosdeoxigenosituadosenlosvrticesyuntomodesilicioenelcentro.
Cristalesheterodsmicos.
Enmuchoscasosunamismasustanciapresentauna combinacindevariostiposde
redescristalinas,amenudoorientadasenplanososiguiendounejedesimetra.Entales
casos, la distribucin de las redes y el predominio de una u otra determinar muchas
propiedadesdelasustancia,comoladurezaolaconductividadelctrica.
Unejemplotpicoderedmixtaloconstituyenlasmicascomolamoscovita,formadocuya
estructurabsicaestformadaporcapasdetetraedosdesliceyoxgenounidosfuertemente
medianteunenlacecovalenteenlas
cuales existen grandes huecosque
alojanacationesquecompensanel
dficit de carga de la capa
conformando octaedros unidos por
enlacesinicosymolculasdeagua
y (OH) que unen cada tres capas
medianteenlacesdbilesdetipoVan
derWaals.
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5.MTODOSDEESTUDIODELOSCRISTALES(CRISTALOFSICA).
Elestudiodelascaractersticasdelamateriacristalinaseestablecegraciasaunaamplia
gamadeprocedimientosquerequierendelusodemtodosespecficos.Podemosdestacaren
estetemalosmscomunes.
Cristalografaptica.
Losmtodosdeobservacinbasadosenlainteraccindela
materiacristalinaconlaluzseconocencomomtodospticosy
laspropiedadesqueestudiansedenominanpropiedadespticas.
Aunquealgunasdeestaspropiedadespuedenserobservadasa
simplevistacomoel color y el brillo seutilizaunmicroscopio
pticoquedisponedeunpolarizador yanalizador, entreotros
dispositivosespeciales.
Conlaayudadelmicroscopiopodemosdeterminarelndicederefraccin,
(relacinexistenteentrelavelocidaddepropagacindela luzenelaireyenelcristal), la
absorcin (porcentaje de la luz que retiene la estructura), el pleucroismo (absorcin
diferencialdependientedelaorientacinenlaqueincidelaluz),entreotraspropiedades.
DeterminacionesporRx.
EldescubrimientodelosRx(Roentgen,1895)ysuaplicacinalestudiodeloscristales
haimpulsadosobremaneraelconocimientodelaestructuracristalina.Dadoquelalongitudde
ondadelaradiacinXoscilaentre100y0.02A,puedeninteraccionarconlaspartculasque
formanlaredcristalinaynospermitendeterminarsuestructuraconprecisin.
Losmtodosmafrecuentessebasanenquealincidirunhazderayossobreelcristal
lostomosqueencuentraensutrayectoriavibranyabsorbenpartedelaenergayactan
comonuevafuentedeondasdeestetipodeenerga. Losdiferentesensayosdifierenenel
procedimientoderegistroyeneltipodepreparacinqueserequiere.Entreotrosdestacamos
elensayodeVonLaue,elmtododerotacinyprecisinyelmtododepolvo(elgrafico
correspondealregistrodeesteltimoensayo).
equipodeundifractmetroautomtico registrodeunensayodelmtododepolvo
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6.LAMATERIAMINERALYLAMINERALOGA.
Conceptodemineral.
Enloscincoapartadosprecedentesnoshemoscentradoenlaexposicindelosaspectos
msdestacadosdelanaturalezadelamateriacristalina.Peronecesitamosparainiciarnosen
elconocimientodelosprocesosqueintervienenenlaformacindelosmaterialesterrestres
introducirelconceptodemateriamineral.
Podemosafirmarquelosmineralessonsustanciascristalinasqueseencuentranenla
naturaleza.Poresto,amododedefinicin,podemosconcretarque Unmineralesunslido
homogneoformadoenunprocesonatural, normalmente inorgnico,conunacomposicin
qumicadeterminadayunadisposicinatmicaordenada.
Comprenderemosmejorestadefinicinsidestacamosloscuatropuntossiguientes:
Deestaforma, losmaterialessintetizadosenlos laboratorioscomocermicas,piedras
preciosas y semiconductores, entre otros, no se pueden considerar minerales. De igual
manera, lquidoscomoel petrleooel agua(tambinel aguamineral), el vidriovolcnico
(obsidiana)oelcristaldeunaventananosepuedenconsiderarminerales,nisiquierason
materiacristalina,puessuspartculasnoestnordenadassimtricamente.
LaMineralogaes,porlotanto,lacienciaquesededicaalestudiodeestassustancias
cristalinasqueconocemoscomomineralesmientrasquelaPetrologaestudialasasociaciones
mineralespresentesenlasrocas.
Historiayramasdelamineraloga.
Podemosafirmarquelamineralogaesunadelascienciasdelatierramsantiguasy
queacompaaalserhumanodesdelosalboresdelahumanidad.Enestesentido,podemos
hablardehechosquerevelanlaimportanciaqueparaelhombrehatenidoelconocimientode
losminerales.Elusodehematitesrojoparalaspinturasrupestres,elslexparalafabricacin
deherramientasolaspinturasfunerariasdelvalledelNiloenlasquesemuestranaartesanos
pesandomalaquitayjadesonclarosejemplosdeello.
Unmineralsecaracterizaporque:
1. Tieneunadisposicinatmicaordenada2. Sonagregadosslidoshomogneos3. Seformanenprocesosnaturales4. Tienenunacomposicinqumicadefinida
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Con posterioridad y gracias a la escritura conocemos mediante los trabajos de
recopilacindeTheophrastos(s.IIa.C.)ydePlinio(s.Id.C.)delaimportanciadelsabersobre
mineraloga.Peronoeshasta lapublicacindelaobradeAgrcola,G.(1.556)cuandose
puedehablardeestacienciacontal.DurantelossiglosXIXyXXsefijanlasbasedelestudio
delosmineralesgraciasalostrabajosdeCordie(mtododeinmersin),Nicol(microscopiade
luzpolarizada),VonLaue(difraccindeRx)yBragg(Estructuracristalina).
Enlaactualidadelcampodetrabajodelamineralogasehaextendidoampliamentea
diferentes mbitos de la sociedad establecindose un gran numero de ramas como la
cristalografa de Rx, mineraloga experimental, petrologa, metalurgia, cermica, fsica del
cristal,mineralogademenasmetlicas,mineralogadearcillas
7.DETERMINACINYRECONOCIMIENTODELOSMINERALES.
Losmtodosdeestudiodelosmineralesdestinadosalreconocimientodelosmismos
se basan en ensayos y observaciones sencillas que se relacionan con determinadas
propiedades mecnicas, pticas o qumicas de la muestra. Tambin se recurre a
procedimientosmassofisticadoscomoloscitadosenelapartado5yaquenosinformandela
estructuracristalinadelmineral.Noobstantesuusoestlimitadoporelelevadocostedelos
equiposnecesarios.Algomscomneslautilizacindemicroscopiopetrogrfica.
Propiedadesmecnicas
Enesteapartadorelacionamosunaseriedepropiedadesfsicasquerespondena
estmulosdenaturalezamecnicaquepodemosrealizarmedianteobservacionesyensayos
sencilloscomosometerunamuestrademineralaungolpeoaesfuerzossimilares.Lasms
importantesson:
1. HABITO
Serefierea laaparienciao la formaenquesuelepresentarseel mineral. Algunos
ejemplos de trminos comunes usadospara referirsea cristales individuales o agregados
cristalinospuedenser
Cristalesaislados(Acicular,hojoso,capilar,prismtico).
Gruposdecristales(Dendrtico,radial,reticular,fibroso,botroidal,terroso).
2. EXFOLIACIN
Se dice que un mineral presenta expoliacin cuando se
rompedeformaquedejasuperficiesplanascuandoseleaplica
lafuerzanecesaria.Enalgunosmineraleseltipodeexpoliacin
escaractersticadelmismoynosayudaensuidentificacin.
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3. FRACTURA
Por fracturaseentiendeel aspectoquepresenta la superficiedeun
mineralcuandoserompecomoconsecuenciadeungolpe.Asesfrecuente
facilitartrminoscomoirregular,concoidal,astillosa
4. DUREZA
Sellamadurezaalaresistenciaqueoponelasuperficiepulidadeunamuestraminerala
serrayada.ParadeterminarestapropiedadseusalaescaladedurezadeMohs.Establece
gradosrelativosenfuncindediezmineralescomunes(Talco,Yeso,Calcita,Fluorita,Apatito,
Ortosa,Cuarzo,Topacio,CorindnyDiamante).
5. TENACIDAD
La tenacidad determina la cohesin de las partculas que componen el mineral y se
determinaintentandomolerlo,triturarlo,desgarrarloHablamosdecomportamientofrgil(se
rompeconfacilidad),Maleable(Seconformaenhojas), Sctil (sepuedecortarenvirutas),
Dctil(sepuedeestirarenformadehilos),flexibleoelstico.
6. PESOESPECFICO
Elpesoespecficoodensidadrelativaesunnmeroqueexpresalarelacinentresupeso
yelpesodelmismovolumendeaguadestiladaa4C.
Estapropiedadguardaunaestrecharelacinconlacomposicindelmineralyeltipode
empaquetamiento,deestaformaelpesoespecficodelaSiderita(FeCO3) es3,9 yeldela
Calcita(CaCO3)es2,7.
7. BRILLOyCOLOR
Tantoelbrillocomoelcolordelosmineralessedebenalainteraccionedelasuperficiede
losmineralesconlaluzblanca.Enelcasodelbrillosedebealaspectodelamismacuando
refleja la luz,deestaformadescribimosporsimilitudelbrillocomometlicoynometlico,
vtreo,graso,sedoso,creo,etc.Elcolorsedebealaabsorcindedeterminadaslongitudes
deondadelespectrovisible.Algunosmineralespresentancolorespropiosquenospermiten
identificarlo con facilidad, como le ocurre a los carbonatos hidratados de Cu (Azurita y
Malaquita).
Propiedadesqumicas
Para el estudio qumico de los minerales se suele utilizar aparatos analticos e
instrumentaldeunlaboratorioespecializado.Noobstantesesuelenrealizaralgunosensayos
sencillos rpidos son de gran utilidad para el reconocimiento de muestras y para la
determinacindelamayorpartedeloselementoscomunesenlosminerales.Citaremosaqu
losensayosconsopleteyelensayoalaperla.
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1. ENSAYOSCONSOPLETE.
Elsopleteestformadoporuntuboqueterminaenunapequea
ranuraporlaquesaleaireenformadeunchorrofinoquesedirige
haciaunallama.Enunosensayosseobservalafusindelamuestray
enotroslaaparicindeunacoloracincaracterstica.Deestaforma
podemosidentificarlaexistenciadeAg(colorblanco),elCu(rojo)oel
Pb(gris),entreotroselementos.
2. ENSAYOALAPERLA.
Este tipos de ensayos intentan obtener la fusin con un
determinado fundente que suele ser el brax (B4O7Na2 x10 H2O). La masa fundida,
denominadaperla,adquiereuncolorcaracterstico.AselSrproduceunaperlacarmes,elBa
amarillointensoyelClazulmarino.
8.CLASIFICACINDELOSMINERALES.
La clasificacin de los ms de 2.000 minerales descritos y reconocidos por los
mineralogistasesunatareadelamineralogadesdesusorgenes.Paraellosehantomado
mltiples criterios, si bien, desde el siglo XIX se opta por la composicin qumica. En la
actualidadlasclasificacionesestablecenclasesdeacuerdoalgrupoaninico(xidos,sulfuros,
etc.)debidoaquepresentanmayoressemejanzasytiendenapresentarsejuntos.
Debido al carcter genrico de este nos hemos limitado a relacionar unamuestra de
minerales comunes en las rocas de la Litosfera destacando su quimismo, simetra y una
imagendeunamuestrarepresentativa.
CLASE QUIMISMO
MINERALESejemplo composicin simetra imagen
Elementos
nativos
Elmineral
esuncompuesto
monoatomico
Oro Au Cbico
Cobre Cu Cbico
Diamante C Cbico
Azufre S Rombico
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Sulfuros
SonsalesdelS=y
unmetalde
transicin
Galena PbS Cbico
Blenda ZnS Cbico
Pirita FeS2 Cbico
Cinabrio HgS Hexagonal
xidos
Eloxigeno
aparece
combinadocon
unoodosmetales
Corindn Al2O3 Hexagonal
Hematites Fe2O3 Hexagonal
Ilmenita FeTiO3 Hexagonal
Espinela MgAl2O4 Cubico
Rutilo TiO2 Tetragonal
Hidrxidos
Enellosaparece
elgrupooxidriloo
elagua
Diporo AlO.(OH) Rmbico
Goethita FeO.(OH) Rmbico
Haluros
Secaracterizapor
lapresenciade
losaniones
halogenuros
Halita NaCl Cubico
Silvina KCl Cubico
Fluorita CaF2 Cubico
Carbonatos
Elcomplejo
aninicoCO3=es
compensadopor
cationescomoel
CaoelMg
Calcita CaCO3 Trigonal
Siderita FeCO3 Hexagonal
Aragonito CaCO3 Rmbico
Dolomita CaMg(CO3)2 Hexagonal
Malaquita Cu2CO3(OH)2 Monoclnico
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Sulfatos
Grupode
mineralesque
compartenel
aninSO4=
Yeso CaSO4.2H2O Monoclnico
Barita BaSO4 Rombito
Celestina SrSO4 Rmbico
Fosfatos
Mineralesenlos
queseencuentra
enelaninPO43
Apatito Ca5(PO4)(OH) Hexagonal
Turquesa CuAl6(PO4)(OH)84H2O Triclnico
Silicatos
Nesosilicatos
Granate(Almandino)
Fe3Al2Si3O12 Cubico
Olivino (FeMg)2SiO4 Rmbico
Andalucita Al2SiO5 Rmbico
Sorosilicatos Epidota CaFeAl2O(Si3O11)(OH) Monoclnico
CiclosilicatosBerilo BeAl2Si6O18 Hexagonal
TurmalinaCaMgFe6(Si3O11)(BO3)3(OH)
4
Hexagonal
Inosilicatos
Piroxenos
(Augita)CaFeSi2O6 Monoclnico
Anfboles
(Honrblenda)Ca2Fe5Si8O22(OH)2 Monoclnico
Filosilicatos
Talco Mg3Si2O5(OH)4 Monoclnico
Moscovita KAl2(AlSi3O10)(OH)2 Monoclnico
Biotita K(Mg,Fe)3(AlSi3O10)(OH)2 Monoclnico
Clorita (Mg,Fe)3(Si,AL)4O10(OH)2 Monoclnico
Tectosilicatos
Anortita CaAl2Si2O8 Triclnico
Albita NaAlSi3O8 Triclnico
Ortosa KAlSi3O8 Monoclnico
Cuarzo SiO2 Trigonal
-
9.PROCESOSMINERALOGENTICOSMINERALOGENTICOS.
El estudio de la gnesis mineral que planteamos parte de un criterio acorde con el
conceptodeevolucinmineraldiferentealenfoquetradicionaldelamineralogabasadoenque
losmineralessonobjetosvaliososcondistintaspropiedadesfsicasyqumicas,sintomaren
consideracineltiempo,lacuartadimensinfundamentaldelaGeologa.Ser,porlotanto,la
historiadelaTierraelmarcodereferenciaparaconocerlosmineralesylosprocesosquelos
hancreado.
Las4.500especiesmineralesqueconocemossonelresultadodesucesivosepisodiosde
formacinquepodemosagruparenseisetapasporlasquehapasadonuestroplaneta.
Primeraetapa:AntesdelorigendelaTierra.
Despus de la Gran explosin
transcurrieronmsdemediomillnde
aoshastalaformacindelosprimeros
tomos (H, HeyLi). Muchos millones
de aos despus se formaron las
primeras estrellas. Cuando estas
estrellas gigantes se convirtieron en
supernovassesintetizaronelrestodeloselementosqumicos.Deestasetapasinicialesson
losprimeroscristales,unadocena,entre losquesehallaneldiamanteyelgrafitoyotros
mineralesresistentescomolamoissanita(SiC)ylaosbornita(TiN).
Segundaetapa:FormacindelaTierra.
Haceunos4.600m.a.tuvolugar
laignicindelSolapartirdelamasa
colapsada de una nebulosa. Este
procesoocasion la fusinymezcla
de los elementos y minerales
existente en el disco protoplanetario
solar.EnesteestadiodelaevolucinmineralsurgieronlasaleacionesdeHierro(Fe)yNquel
(Ni), sulfuros, fosfuros, xidos y algunos silicatos que formaban los componentes de los
cndrulos que pronto se agregaron formando planetesimales de gran tamao. Las
colisiones entre planetesimales aumentan la temperatura y posibilitan alteraciones en los
mineralesoriginadosenelestadioanterior.Laspartculasdehieloexistentesenlanebulosa
presolarsefundierondesencadenandoreaccionesqumicasqueoriginarannuevosminerales.
Seestimaquesurgieron250especiesmineralesasociadasalaformacindelaTierra.
-
Terceraetapa:Tierranegra.
La Tierra primigenia, tras la
colisin que dio origen a la Luna y
dispers elementos raros (uranio,
berilio, arsnico y oro) empez a
enfriarse. Era un mundo hostil
cubierto por una capa de basalto y
continuamente bombardeado por los
restosnebulares.LadiversidadmineralaumentdemaneragradualduranteelenHadeano
(4.500a3.800m.a.)yArcaico(3.800a2.500m.a.)porlafusinreiteradadelacortezarocosa
ysuposteriorconsolidacinyporlasreaccionesdemeteorizacinprovocadasporlaatmsfera
ylosocanosprimigenios.Lassucesivasfusionesdelbasaltogeneraronrocasgranticasen
las que aparecen una mineraloga con feldespatos y micas. Con todo, durante las
transformacionesdelacortezaymantoenlosprimeros2.000m.a.sehabangenerado1.500
especiesminerales.
Cuartaetapa:Tierraroja.
La aparicin de la vida y, sobre
todo, de la fotosntesis introdujo dos
cambios muy significativos. La
oxidacin de la atmsfera y fijacin
del CO2 por los seres vivos. Se
crearon las condiciones para la
formacinde2.500especiesnuevas,
la mayorasonmineralesoxidadosehidratadosycarbonatos. Estoscambios afectaronal
aspectodelplanetaquesetornararojoporhematitesyotroscompuestosoxidadosdelos
mineralesferrososdelbasalto.
Quintaetapa:Tierrablanca.
Hace800m.a.lasmasascontinentalesestabanunidasenunsupercontinente,Rodinia,
situado cerca del ecuador. La
consecuencia fue una aceleracin de la
erosin, la extraccin consecuente del
dixido de carbono y el enfriamiento del
planeta.Elhielopolarseibaextendiendo.
Durante10m.a. oms laTierraerauna
enorme bola de nieve. En los 200 m.a.
siguientes se alternaron episodio varios
episodiosglaciares.Perodesdeelpuntode
-
vistamineralogenericopococambi,sibien,losmineralesqueseformabannoerandistintos,
silofuesuabundanciadadoqueseprodujounimportanteincrementodemicoorganismosque
incorporabanensusconchascarbonatosdomoelaragonitoydiversasvariedadesdeslex.
Sextaetapa:Tierraverde.
El incremento de O2 posibilit la
creacindelaOzonosferayconello
lavidaenlastierrasemergidas.
(Sinterminar)
BIBLIOGRAFAYRECURSOSDIDCTICOS.
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Direccionesweb:
http://www.uned.es/cristamine/cristal/morfo_mrc.htm
http://www.uned.es/cristamine/cristal/atlas/atl_mrc.htm
http://www.esi2.us.es/IMM2/estructuras_cristalinas/conceptos_previos.html