LOS MINERALES Y LAS ROCAS

TEMA 7.- LOS CRISTALES QUE FORMAN LAS ROCAS
LOS MINERALES Y LAS ROCAS
Mineral: Es un producto natural e inorgánico que se encuentra en estado sólido, que
es homogéneo, sus partículas están ordenadas (átomos, moléculas o inoes) en el
espacio, tienen una composición química fija, propiedades físico-químicas
constantes o poco variables.
Si no se cumple alguna de estas características se llama mineraloide (p.e. mercurio
(líquido), limonita (amorfa)).
Rocas: Es una asociación de minerales iguales o distintos. (arena: no roca; arenisca :
roca)
ESTRUCTURA DE LOS MINERALES
Materia cristalina: Es la que presenta ordenación interna de las partículas.
Si esa ordenación se manifiesta en el exterior, se habla de cristal (caras
planas).
Si no hay ordenación interna se llama materia amorfa.
La materia cristalina se caracteriza por tanto, por un interior ordenado
producido por la repetición de agrupaciones atómicas (átomos, iones,
moléculas) paralelas entre sí y a distancias específicas (esto es lo que se
llama TRASLACIÓN)
Celda unidad: es el motivo que se repite y es un paralelepípedo con un nudo
(agrupación atómica: ión, átomo o molécula) en cada vértice.
La celda unidad viene definida por 3 vectores
a, b, c, que determinan la traslación desde un
nudo hasta los 3 más próximos . Y también
viven definido por los ángulos entre los
vectores.
Existen 7 tipos de celdas unidad elementales, y
existen también otras siete mallas o celda
unidad denominadas convencionales.
que se corresponden con los sistemas
cristalinos:
1 Cúbico:
a  b c
/       90º .
1 c.u. elemental; 1 centrada en el interior; 1 de caras centradas
2 Tetragonal a  b  c
/       90º
1c.u. elemental, 1 centrada en el interior
3 Rómbico
a  b  c /       90º
1c.u elemental, 1centrada en el interior, 1 de caras centradas,
1 de bases centradas
4 Hexagonal a  b  b´  c
1c.u elemental
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/     90º ;   120º o 60º
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5 Romboédrico : se puede considerar una variedad del hexagonal donde;
a  b c
/       90º
1c.u. elemental
6 Monoclínico a  b  c /     90º   90º
1c.u. elemental, 1 de bases centradas
7 Triclínico
a  b  c /       90º
1c.u elemental
La ordenación según uno u otro sistema depende de las condiciones ambientales de
los tamaños relativos y de los tipos de enlace químico.
La red o retículo cristalino se forma al repetirse la celdilla unidad, hay por tanto 14
redes cristalinas denominadas “Redes de Bravais”
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Cristalografía geométrica
- Los cristales pueden ser estudiados desde el punto de vista geométrico sin tener
en cuenta su ordenación atómica interior.
- Las caras planas se cortan dando aristas y vértice con ángulos característicos de
un cierto cristal.
- Elementos de Simetría:
o Ejes: Líneas que pasan por el centro del cristal que al girar en torno a
ellos se repite un mismo elemento 2, 3, 4, o 6 veces.
o Planos: Planos que dividen al cristal en 2 partes que son imágenes
especulares unas de otras. (REFLEXIÓN)
o Centro: Punto del interior del cristal que divide en 2 partes iguales
cualquier segmento que pase por él. Todo cristal que tenga centro posee
caras paralelas.
-
Sistemas cristalinos:
o El número de combinaciones posibles de los elementos de simetría es
finito. La teoría de grupos permite demostrar que las posibles
combinaciones de estos elementos que no son idénticas, son 32.
o Por tanto existen 32 clases de cristales según sus características de
simetría.
o La combinación de las clases cristalinas con la disposición de los nudos
sólo permite 14 tipos de redes cristalinas tridimensionales o “Redes de
Bravais”
o La posesión de elementos de simetría en común permite agrupar los 32
clases cristalinas en 7 grupos o “sistemas cristalinos”.
o Estos sistemas quedan definidos por las constantes cristalográficas y las
clases de simetría.
o Los sistemas cristalinos son:
1. Sistema Cúbico:
 Celdilla fundamental: Cubo
 a  b c
/       90º
 Posee centro
 Ejes: 4 ejes ternarios
2. Sistema Tetragonal:
 Celdilla fundamental: Prisma recto de base cuadrada.
 a  b c
/       90º
 Posee centro
 Ejes: 1 eje cuaternario
3. Sistema Rómbico:
 Celdilla fundamental: Prisma recto de base rectangular.
 a  b c
/       90º
 Posee centro
 Ejes: 3 ejes binarios;
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
Planos: 3 planos de simetría
4. Sistema Hexagonal
 Celdilla fundamental: Prisma recto de base hexagonal.
 a  b  b´  c /     90º ;   120º o 60º
 Posee centro
 Ejes: 1 eje senario
5. Sistema Trigonal (Romboédrico)
 Celdilla fundamental: Romboedro.
 a  b c
/       90º
 1 eje ternario
6. Sistema Monoclínico:
 Celdilla fundamental: Prisma oblicuo de base rectangular.
 a  b c
/     90º   90º
 1 eje binario o ninguno
7. Sistema Triclínico
 Celdilla fundamental: Prisma oblicuo de base trapezoidal.
 a  b c
/       90º
 Sólo centro de simetría
El hábito y las asociaciones cristalinas
Hábito:
Es el aspecto o forma que los minerales presentan en la naturaleza. P.e.
Acicular (yeso), capilar....
Normalmente los cristales No se presentan aislados en la naturaleza sino
formando agregados P.e.:
o geodas (cristales asociados recubriendo una cavidad)
o drusas (cristales que recubren una superficie)
o rosera (cristales lenticulares dispuestos como los pétalos de una rosa)
Drusa
Maclas:
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Geoda
Crecimientos conjuntos y simétricos de 2 o más cristales de la misma
sustancia, que se relacionan por un elemento de simetría (eje, plano o centro
de macla). Pueden ser:
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o De Contacto: Presenta un plano de separación de los cristales que actúa
como plano de macla. Ej. Punta de flecha aragonito.
o De Penetración: Los cristales se interpenetran y presentan una superficie
irregular .Eje: Cruz de hierro de pirita
Isomorfismo y Polimorfismo
Isomorfismo: Cuando tienen la misma estructura pero distinta fórmula química. Se
produce cuando dos iones diferentes ocupan indistintamente la misma
posición sin modificarla.
P.e. En la serie isomórfica del olivino (silicatos) están:
Forsterita
; Fagalita
Polimorfismo:
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Cuando tienen la misma fórmula química pero distinta estructura, es
decir cuando cristaliza de varias formas. P.e. aragonito (rómbico);
calcita (trigonal).
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FORMACIÓN DE LOS MINERALES
Cristalización: Proceso por el que se ordena un conjunto de constituyentes químicos
formando una estructura cristalina. Se puede producir por:
1. Sublimación: Cuando los átomos de un gas se aproximan al enfriarse (gas 
sólido)
2. Precipitación: Los átomos se aproximan al desaparecer el disolvente
3. Solidificación: Cuando se enfría el material fundido
4. Metamorfismo: Cuando los átomos cambian de orden sin que cambien de estado
físico y sin fundirse.
Ambiente de formación de un mineral
Se pueden distinguir tres ambientes geológicos:
- Magmático: Los minerales se forman por:
o Solidificación a partir de lavas (olivino)
o Sublimación a partir de gases (azufre)
- Metamórfico: Los minerales se forman por.
o Metamorfismo como consecuencia de la elevada presión, temperatura o
ambas. (granate)
- Sedimentario: Los minerales se forman pro:
o Precipitación.
Crecimiento de los Cristales:
El crecimiento comienza con la nucleación, que consiste en la formación de pequeños
agregados de átomos por precipitación, solidificación, sublimación o metamorfismo . A
partir de aquí se forma el cristal por adición de nuevos átomos.
El proceso cristalino sólo concluirá si el núcleo cristalino alcanza un tamaño crítico, para
conseguirlo el núcleo debe crecer con la rapidez suficiente como para que los átomos
añadidos compensen la tendencia de retornar a la mezcla.
PROPIEDADES DE LOS MINERALES
Dependen de su composición, estructura y enlaces.
Pueden ser físicas o químicas.
Enlaces químicos: Son fuerzas eléctricas que mantienen unidos los átomos. En los
minerales los más frecuentes son: iónico, covalente metálico de Van de Waals y de
hidrógeno.; pero lo habitual es encontrar enlaces mixtos.
PROPIEDADES FÍSICAS
Están relacionadas con la estructura. Pueden ser:
- PROPIEDADES VECTORIALES: Varían con la dirección (elasticidad, dureza, color,
fractura)
- PROPIEDADES ESCALARES: No varían con la dirección
Según estas propiedades los minerales pueden ser:
- Isótropos: Cuando todas sus propiedades se manifiestan con igual intensidad en
todas direcciones (mat. amorfa, sist, cúbico)
- Anisótropos: Cuando sus propiedades dependen de la dirección o cambian con
ella (resto de los sist. Cristalinos).
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A) MECÁNICAS
- Tenacidad: Resistencia del mineral a ser roto, molido , doblado o desgarrado.
Puede ser: frágil, dúctil, flexible, elástico...
- Dureza: Resistencia del mineral a ser rayado. Se utiliza la escala de Mohs que
tiene como patrón una serie de minerales :
1. Talco (se raya con la uña)
2. Yeso (se raya con la uña)
3. Calcita (se raya con la navaja)
4. Fluorita (se raya con la navaja)
5. Apatito (se raya con la navaja)
6. Ortosa (raya al vidrio)
7. Cuarzo (raya al vidrio)
8. Topacio (raya al vidrio)
9. Corindón (raya al vidrio)
10. Diamante (raya al vidrio)
- Exfoliación: Capacidad de romperse en caras planas. Pued ser laminar,
cúbica...etc
- Fractura: Aspecto que presenta la superficie del mineral cuando se rompe. Puede
ser: astillosa, concoidea, terrosa...etc
B) ÓPTICAS (dependen de la luz)
- Color: Es la luz que refleja el mineral. El color puede variar denro del mismo
mineral, porque depende las impurezas que contenga.
- Brillo: Es el aspecto que presenta la superficie del mineral cuando se refleja la
luz. Puede ser: vitreo, metálico , craso...etc
- Refringencia: Propiedad de cambiar la dirección de un rayo de luz que lo
atraviesa. Alguna vez se presenta birrefringencia.
- Luminiscencia: Capacidad de emitir luz. Puede haber fluorescencia....
C) ELÉCTRICAS: conductividad,
piroelectricidad, piezoelectricidad..
D) MAGNÉTICAS
CLASIFICACIÓN DE LOS MINERALES
Se basa en 2 criterios:
- Grupo aniónico dominante en su composición química
- Estructura
Según el primer criterio se clasifican en:
Grupo aniónico dominante:
- 1. Elementos nativos: Cu, Au, Ag, S...
- 2. Haluros: Son sales de tipo fluoruros, cloruros, bromuros...
- 3. Sulfuros: Derivados del Sulfídrico. P.e. pirita (sulfuro de Fe) cinabrio (sulfuro
de Hg) galena (sulfuro de Pb)..
- 4. Sulfosales: Compuestos por Ag, Cu, Zn, Pb, combinados con azufre y
antimonio o con azufre y arsénico o azufre y bismuto.
- 5. Oxidos: Oxidos con metales. P.e oligisto y magnetita son óxidos de hierro
- 6. Hidróxidos (OH- + metal): limonita es hidróxido de hierro
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7. Carbonatos (CO32- + otra sustancia): Aragonito (CaCO3); azurita y malaquita
(Cu CO3)
8. Nitratos: (NO3-+ otra sustancia)
9. Boratos
10. Fosfatos
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