minerales

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Capítulo 2:
Los Minerales
Geología Física
La materia y su composición
• TODO lo que tenga masa y ocupe espacio es materia
• La materia se presenta en uno de tres estados o fases, todos ellos
importantes para la geología:
• sólido,
• líquido y
• gaseoso
• El objeto de nuestro estudio con los minerales se centra en los
sólidos, porque todos los minerales son sólidos.
La materia se compone de átomos
• La materia se compone de
elementos químicos,
• constituidos por partículas
increíblemente pequeñas
conocidas como átomos.
• Los átomos constan de un núcleo
compacto, compuesto de uno o
más protones, y neutrones.
• Rodeando al núcleo hay
electrones de carga negativa, que
giran alrededor en capas de
electrones.
• El número de protones del
núcleo de un elemento
determina cuál es este elemento
y designa su número atómico.
Clasificación de los elementos

los minerales son:
1. Sustancias sólidas producidas por procesos inorgánicos
naturales
2. Poseen una composición química definida
3. Y una estructura atómica interna determinada
4. Que bajo condiciones favorables puede desarrollar
formas geométricas definidas conocidas como cristales.
1. La ciencia que estudia los Minerales es la MINERALOGÍA
CRISTALOGRAFÍA
Cristal. Un cristal es un sólido con los siguientes elementos de
forma externa:
caras, que son superficies planas, lisas y en general brillantes,
que limitan el cristal,
aristas que se determinan por la intersección de dos caras
adyacentes,
vértices, que se determinan por la interacción de tres o más
caras.
CRISTALOGRAFIA
La existencia de estos elementos de forma determina que existan
también elementos de simetría, según los cuales se disponen las
caras, aristas y vértices, en el espacio y son:
Plano de simetría (P),
Eje de simetría (E),existen ejes binarios (E2), ternarios (E3),
cuaternarios (E4) y senarios (E6). Cada uno de ellos representa el
número de veces que se repite el aspecto del cristal en una
revolución completa.
Centro de simetría (C), es un punto a través del cual se
equidistan las caras, aristas y vértices.
Redes de Bravais
• La composición del mineral se muestra generalmente:
• Por la fórmula química,
• forma abreviada de indicar el número de átomos de los
diferentes elementos que lo componen
• El cuarzo consta de 1 átomo de silicio (Si) por cada 2 átomos de
oxígeno (fórmula SiO2el número, el subíndice indica el número de
átomos)
• La ortoclasa (llamada también ortosa) se compone de un átomo
de potasio, uno de aluminio, tres de silicio y ocho de oxígeno de
modo que su fórmula es KAlSi3O8
CRISTALOQUÍMICA
ISOMORFISMO. Dos minerales o más son isomorfos cuando
presentan un mismo sistema cristalino (igual forma) y distinta
composición química.
Son isomorfos la galena y la halita, su celdilla elemental es cúbica.
La galena es sulfuro de plomo y la halita cloruro sódico.
CRISTALOQUIMICA
POLIMORFISMO. cuando presentan la misma composición
química y distinto sistema cristalino.
Composión
Química
SiO2
CaCO3
C
Mineral
Simetría
Cuarzo
Tridimita
Cristobalita
Calcita
Aragonito
Diamante
Grafito
Trigonal
Hexagonal
Cúbico
Trigonal
Ortorrómbico
Cúbico
Hexagonal
PROPIEDADES FÍSICAS DE LOS MINERALES
Las propiedades físicas de los minerales son muy
importantes para la determinación rápida de los
minerales, pues muchos de ellos pueden reconocerse
por simple observación. Estas propiedades se pueden
agrupar en:
propiedades vectoriales, aquellas que se verifican
según un sentido y dirección de un vector imaginario,
propiedades ópticas, se verifican de acuerdo al
comportamiento de la luz en el mineral,
propiedades escalares, son aquellas que se verifican
de la misma manera en todos los sentidos y
direcciones,
Propiedades vectoriales
Dureza.- Representa la resistencia ofrecida por un mineral a la
abrasión o al rayado y varía con la dirección cristalográfica
considerada. Mohs determinó una escala de durezas relativas,
basado en minerales más comunes. Los números más altos
representan a los minerales más duros.
Escala de Dureza de Mohs
1. Talco
2. Yeso
3. Calcita
4. Fluorita
5. Apatita
6. Ortoclasa
7. Cuarzo
8. Topacio
9. Corindon
10. Diamante
Propiedades vectoriales
Exfoliación y fractura.- Esta propiedad física representa el
modo de separarse los cristales al aplicarles una fuerza (golpe o
caída), diferenciándose en: exfoliación si se rompe en
fragmentos con formas geométricas, y fractura ( si aparece una
superficie de rotura irregular como concoidea o astillosa).
Tenacidad.- Es la resistencia que un mineral opone a ser roto,
molido, doblado o desgarrado y es típica de los minerales
metálicos.
Propiedades ópticas
Brillo.- Es la posibilidad que tiene el mineral de refractar o
reflejar el rayo de luz que sobre él incide. Esta propiedad además
de óptica puede ser considerada vectorial debido al
comportamiento dual de la luz.
Tipos de brillo: métalico, adamantino, vítreo, nacarado, resinoso, mate,
etc.
Transparencia.- La propiedad de la transparencia está
estrechamente vinculada con el brillo y es función del
comportamiento del rayo de luz en los cristales de los minerales.
Así los minerales pueden ser: Transparentes, semitransparentes,
translúcidos y opacos.
Propiedades ópticas
Color.- El color de los minerales depende de la incidencia
del rayo de luz y de la absorción diferencial de las ondas
luminosas. En algunos casos el color es propio del mineral,
debido a cantidades apreciables de un elemento dado, como el
hierro que tiene un fuerte poder de pigmentación, es el caso de
los minerales idiocromáticos .
En otros casos el color se debe a la presencia de impurezas, es
lo que ocurre en los minerales alocromáticos.
Color de raya.- Es el verdadero color de los minerales al
comprobarlos sobre una porcelana. Ej: Pirita (S2Fe) color:
amarillo oro, color de raya: negro
Propiedades Escalares
Hábito.- Es el aspecto natural en que se presentan los minerales
en la naturaleza y los más corrientes son: masivo, prismático,
hojoso, bandeado, laminar, acicular, etc.
Otras:
peso específico
fluorescencia
fosforecencia
magnetismo
Grupos minerales
• Se han identificado y descrito más de 3500
minerales, pero sólo unos cuantos —tal vez dos
docenas— son particularmente comunes, llamados
minerales formadores de rocas
• Los geólogos reconocen clases o grupos de
minerales, cada una con miembros que comparten
el mismo ion o grupo de iones cargado
negativamente
• Los iones son átomos que tienen una carga
eléctrica positiva o negativa, resultante de la
pérdida o ganancia de electrones en su capa más
externa
Elementos comunes en la corteza
terrestre
elemento
simbolo
% Corteza
(peso)
% Corteza
(atomos)
Oxígeno
O
46.6
62.6
Silicio
Si
27.7
21.2
Aluminio
Al
8.1
6.5
Hierro
Fe
5.0
1.9
Calcio
Ca
3.6
1.9
Sodio
Na
2.8
2.6
K
2.6
1.4
Mg
2.1
1.8
1.5
0.1
Potasio
Magnesio
Todos los
demás
Algunos grupos minerales
Grupo Mineral
Ion o grupo de
Iones -
Ejemplos
Composición
Carbonato
(CO3)2-
Calcita
Dolomita
CaCO3
CaMg(CO3)2
Haluro
Cl1-, F1-
Halita
NaCl
Hidroxilo
(OH)1-
Limonita
FeO(OH).H2O
Oro
Au
Diamante
C
Hematita
Fe2O3
Elemento Nativo
Oxido
O2-
Silicato
(SiO4)4-
Sulfato
(SO4)2-
Sulfuro
S2-
Cuarzo
Olivino
SiO2
Yeso
CaSO4.2H2O
Pirita
FeS2
Galena
PbS
Grupo de los silicatos
• Grupo de minerales más común en la corteza terrestre.
Formados por tetraedros Si-O4
Grupo de los Silicatos
Clase o Grupo
Disposicion tetraedros
SiO4
Proporción Si:O
Nesosilicatos
Independiente
1:4
Sorosilicatos
Parejas
2:7
Ciclosilicatos
Anillos
1:3
Inosilicatos
Cadenas sencillas,
Cadenas dobles
1:3
4:11
Filosilicatos
Hojas
2:5
Tectosilicatos
Armazones
1:2
Grupo de los silicatos
•
•
•
•
•
•
•
Nesosilicatos: Olivino
Sorosilicatos: Hemimorfita
Ciclosilicatos: Berilo
Inosilicatos: cadenas sencillas-Enstatita
Inosilicatos: cadenas dobles-Tremolita
Filosilicatos: Talco
Tectosilicatos: Cuarzo
Preguntas
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