teórico mineralogía - Universidad de la República

MINERALOGÍA
Geología y Geomorfología
Licenciatura en Gestión Ambiental
Jueves, 7 de abril de 2016.
¿Qué son los minerales?



Los minerales son
básicos de las rocas.
los
componentes
Son sólidos inorgánicos naturales, de
estructura
interna
ordenada
y
composición química definida.
La mayoría de los minerales son
compuestos químicos. El oro y el zinc son
las excepciones.
Algo relacionado:


Mineraloide:
Carecen
de
estructura
interna
ordenada. Ej. Ópalo
Rocas: Masa sólida
formada por uno o
más minerales.
Ej. Calizas, Granitos,
Obsidiana, Carbón.
¿Donde se forman los minerales?
Minerales primarios:


Formados en condiciones de
temperatura y presión más
altas que las superficiales.
La disposición ordenada de los
diferentes
elementos
que
formar un mineral da origen a la
forma cristalina.

Se forman:





cristalización de fluídos
sedimentación de fluídos
(metálicos)
Metamorfismo
sedimentación química
evaporación de fluídos
(agua de mar)



Minerales polimorfos: la misma composición
química puede presentarse con diferente
ordenamiento,
originando
minerales
con
diferentes propiedades según sus condiciones
de formación.
La transformación de un polimorfo en otro se
denomina cambio de fase.
Ejemplos:

Diamante vs. Grafito.

Olivino vs. Espinela.

Calcita vs. Aragonito.
GRAFITO
DIAMANTE
Diamante: todos los átomos de carbono están unidos mediante enlaces
fuertes.
Grafito: los átomos de carbono de cada “lámina” están unidos por
enlaces fuertes, mientras que entre “láminas” los enlaces son débiles.
CALCITA
ARGONITA
PROPIEDADES FISICAS

Son utilizadas para identificar minerales:

la forma cristalina,

el brillo,

el color,

la raya,

la dureza,

la exfoliación o la fractura

el peso específico.
Forma cristalina


Es la expresión externa de un mineral que
refleja la disposición interna ordenada.
Sin restricciones de espacio, un mineral
desarrollará cristales con caras cristalinas
bien formadas.
Hábito

La
diversidad
de
condiciones
de
crecimiento de los cristales hacen que un
mismo mineral pueda encontrarse en
diferentes formas.

Prismático: el cristal será más largo en una de
las direcciones (acicular, columnar, fibroso).

Laminar: los cristales son aplanados.

Masivo: masa
(mamelonar).
de
cristales
imperfectos
Brillo

Es el aspecto o la calidad de la luz
reflejada.

Brillo metálico: muscovita

Brillo vítreo o perlado: biotita, cuarzo.
Color

Es una propiedad práctica pero poco fiable
para distinguir minerales, algunas impurezas
pueden causar confusión.


coloración inherente, ej: Malaquita (verde)
coloración exótica, ej: Cuarzo (blanco a negro)
Raya



Es el color del mineral en polvo que se
obtiene luego de “rayar” el mineral con un
material de mayor dureza.
Es la propiedad física más fiable para la
identificación de un mineral.
Los minerales metálicos tienen en general
una raya densa y oscura, al contrario que
los minerales con brillos no metálicos.
Dureza


Es la medida de la
resistencia
de
un
mineral a la abrasión o al
rayado y se representa en
la escala de Mohs.
Se determina frotando un
mineral
de
dureza
desconocida contra uno
de dureza conocida.
Exfoliación o fractura


La exfoliación es la tendencia de un
mineral a romperse en planos ante una
presión de deformación determinada.
Presentan fractura los minerales que al
romperse no presentan una forma
geométrica.
Peso específico


Representa el cociente entre el peso de un
mineral y el peso de un volumen igual de
agua.
Ej: si un mineral pesa tres veces un
volumen igual de agua, su peso específico
es 3.
GRUPOS MINERALES
De los 4000 minerales
conocidos:

12 se encuentran en abundancia en la corteza
terrestre.

8 de ellos representan el 98% del peso de la
corteza continental:








Oxígeno (O)
Silicio (Si)
Aluminio (Al)
Hierro (Fe)
Calcio (Ca)
Sodio (Na)
Potasio (K)
Magnesio (Mg).
Silicatos



Formados básicamente por oxígeno y silicio,
significan el 90% de los minerales de la corteza
terrestre.
La estructura y su composición química son
características del proceso de formación que
sufrió cada silicato.
Están presentes en la mayoría de las rocas
Ígneas y son abundantes también en los
sedimentos y rocas sedimentarias.
Estructura básica de los Silicatos


Además de ésta estructura
básica se unen otros
elementos que hacen a la
variabilidad de este tipo de
minerales.
Pueden unirse varias de
éstas estructuras formando
cadenas sencillas, dobles,
o estructuras laminares,
debido a que comparten
átomos de oxígeno.


En la cadena simple, la proporción oxígeno a silicio es
de 3 a 1, y en la estructura tridimensional es de 2 a 1.
Los elementos que más a menudo enlazan las
estructuras silicatadas son: hierro (Fe), magnesio
(Mg), potasio (K), sodio (Na), aluminio (Al) y calcio
(Ca).

Según como se ordenen los tetraedros de los silicatos
surge otra clasificación práctica para su identificación:

Nesosilicatos (neso = isla): los tetraedros de Si-O
no comparten ningún oxígeno y otros cationes
hacen los enlaces. Ej.: olivinas o peridotos.

Inosilicatos (inos = fibra): los tetraedros se unen
formando largas cadenas separadas entre sí, en el
caso de los piroxenos, y unidas de a dos en el
caso de los anfíboles.

Filosilicatos (filo = hoja): los tetraedros se unen en
hojas de dos direcciones predominantes y los
octaedros en sentido perpendicular, es el caso de
las micas y los minerales arcillosos.

Tectosilicatos (tecto = andamios): los tetraedros
se unen entre sí en todas direcciones. A este tipo
pertenecen: sílice y feldespatos.
Feldespatos



Es el grupo más común de silicatos.
Puede formarse bajo diferentes condiciones
de T y P lo que provoca diferencias en su
composición química.
Exfoliación
en
rectangulares.
2
planos,

Dureza 6 en la escala de Mohs.

Brillo vítreo a perlado.
cristales
Dos tipos de feldespatos:


Feldespatos Potásicos:

Color claro a rosado, sin maclas.

Ortosa y Microclina
Feldespatos Calco - sódicos:

Color blanco a grisáceo, con maclas o estrías.

Plagioclasas
Cuarzo

Formado únicamente por Silicio y Oxígeno.

Resistente a la meteorización.

Fractura concoide.

Forma cristales hexagonales.

Coloración exótica.

Dureza 7.

Brillo vítreo.
Muscovita

Pertenece a las denominadas “micas”.

Color claro.

Exfoliación en láminas.

Brillo perlado.
Olivino

Silicatos ferromagnesianos.

Forma cristales pequeños y redondeados.

Coloración exótica: de verde a negro.

Fractura concoide.

Brillo vítreo
Piroxenos

Estructura de cadenas simples unidas por
Hierro y magnesio.

Raya blanca.

Presenta brillo vítreo.

El mineral más común “Augita” predomina
en rocas basálticas.
Anfíboles

Cadenas dobles de tetraedros.

Hábito columnar (cristales alargados).

Predominan en rocas claras de la corteza continental.

La hornblenda es el más común de este grupo.
Biotita


Pertenece a la familia
de las micas.
Coloración oscura (alto
contenido de hierro).

Exfoliación laminar.

Brillo metálico.

Es constituyente
predominante de rocas
ígneas como Granito.
Minerales arcillosos
(secundarios)




Originados por la meteorización de otros
silicatos.
Presentan grano muy fino y estructura
laminar.
Predominan en las rocas sedimentarias
(Pizarras y Lutitas) y son importantes
formadores de suelo.
Ej. Caolinita.
Granate

Se presenta mayoritariamente en rocas
metamórficas.

Fractura concoide.

Coloración exótica (marrón a rojo oscuro).

Brillo vítreo.
Minerales No Silicatados



Se clasifican en clases.
Son
más
abundantes
en
metamórficas y sedimentarias.
rocas
Se encuentran en menor abundancia en la
corteza.
Carbonatos:

Dureza entre 3 y 4.

Exfoliación romboédrica casi perfecta.

Brillo vítreo

Constituyen rocas sedimentarias:

Los dos más comunes son:
Calcita: CaCO3 (carbonato cálcico)
 Dolomita:
CaMg(CO3)2 (carbonato de calcio y
magnesio)
La caliza tiene muchos usos, entre ellos como agregado
para las carreteras, como roca de construcción y como el
principal ingrediente del cemento portland.


CALCITA
DOLOMITA
Otros minerales:


Halita: nombre mineral de la sal común.
Yeso: sulfato cálcico con agua en su
estructura (materiales de construcción).

Hematites y magnetita: fuentes de hierro.

Sulfuros:

galena (plomo)

esfalerita (cinc)

calcopirita (cobre)
HALITA
YESO
GALENA
PIRITA
Bibliografía:




Edward Tarbuck; Frederick Lutgens (2005),
Ciencias de la Tierra. Una introducción a la
geología física. Madrid, España.
Universidad de la República (2011), Manual
didáctico de geología para estudiantes de
agronomía. Montevideo, Uruguay.
Keith Lye. Los minerales y rocas. San Sebastián,
España.
La materia mineral. Visitado 6 de abr. 2016.
Disponible en: http://es.slideshare.net