Minerales III: Clasificación Geología General I 2015 Composición Química – base de la clasificación moderna Clases – anión o grupo aniónico dominante Mismo anión - más semejantes que aquellos con mismo catión Tienden a formar asociaciones minerales o aparecer en yacimientos similares 12 Clases Minerales Elementos Nativos 2. Sulfuros 3. Sulfosales 4. Óxidos: a) Simples y Múltiples b) Hidróxidos 5. Haluros 6. Carbonatos 7. Nitratos 8. Boratos 9. Fosfatos 10. Sulfatos 11. Volframatos 12. Silicatos 1. o o o o Familias – tipo químico Grupos – similitud cristalográfica y estructural Especies – = estructura, ≠ composición química Variedades químicas - % inusuales constituyentes químicos 1) Elementos Nativos Minerales formados por átomos del mismo elemento químico 3 grandes categorías: Elementos metálicos Elementos semimetálicos Elementos no metálicos 1. 2. 3. 1) Metales Nativos Enlaces metálicos entre átomos Sustancias naturales de mejor conductibilidad eléctrica y térmica Fuerte brillo metálico 3 grupos Grupo del Oro (Au – Ag – Cu) Comprende el Au, Ag y Cu Buenos conductores del calor y electricidad Maleables, dúctiles y séctiles Brillo metálico Fractura astillosa Puntos de fusión bajos Densidades muy elevadas Oro Sistema cúbico Raya: amarillo claro metálico Brillo: metálico Color: naranja, blanco rojizo, blanco amarillo, amarillo, amarillo pálido Hábito: hojoso, dendrítico, filiforme, masivo, granos, escamas Dureza 2½ a 3 Yacimientos: filones hidrotermales Qz/Au rocas ígneas Grupo del Platino Incluye al Pt, Pd También Platiniridio (platino-iridio) e Iridosmina (iridio-osmio) Más duros y con puntos de fusión más elevados que los anteriores Platino Sistema cúbico Raya: blanco grisáceo metálico. Brillo: metálico Color: gris oscuro, gris acero, gris acero claro. Cristales cúbicos, usualmente granos, pepitas, escamas,masas irregulares Dureza 4 a 4½ Yacimientos: rocas ultrabásicas Grupo del Hierro (Fe – FeNi) Fe puro (raro en superficie) 2 especies de ferroníquel (kamacita y taenita): Aleaciones características del núcleo terrestre Meteoritos Hierro Sistema cúbico Raya: color gris metálico Brillo: metálico Color: negro hierro, gris oscuro, gris acero Hábito: masivo, nódulos Dureza 4 a 5 Yacimientos: óxidos e hidróxidos; mineral secundario por reducción compuestos (Groenlandia) 2) Semimetales Nativos Enlaces mixtos (iónicos-covalentes) entre átomos Sistema trigonal En gral, no se encuentran juntos naturalmente Quebradizos Peores conductores de calor y electricidad Grupo del Arsénico (As – Sb – Bi) Incluye los semimetales arsénico, antimonio y bismuto Quebradizos Conducen calor y electricidad (peor que los anteriores) Antimonio (Sb) Sistema trigonal Raya: negro, gris claro Brillo: metálico Color: gris, gris plomo, blanco Hábito: acicular, masivo, reniforme, botrioidal Dureza 3½ 3) No metales Nativos Enlaces Covalentes entre átomos Diferentes sistemas Azufre (ortorrómbico) Diamante (cúbico) Grafito (hexagonal) polimorfos de C Azufre Sistema ortorrómbico Raya: blanco Brillo: resinoso Color: pardo amarillento, gris amarillento, verduzco, rojizo, amarillo Hábito: masivo, pulverulento, terroso Dureza 1 a 2 Yacimientos: cráteres volcánicos (depositación a partir de gases); filones por oxidación de sulfuros metálicos Diamante Sistema cúbico Raya: incolora Brillo: graso, adiamantado Color: negro, azul, incoloro, gris, blanco Cristales cúbicos, octaédricos, dodecaédricos (caras curvas) Dureza: 10 Yacimientos: kimberlitas (depósitos aluviales e in situ) Grafito Sistema hexagonal Raya: color negro Brillo: metálico, mate Color: negro, negro hierro, gris oscuro, gris acero Hábito: Hojoso, radiado Dureza: 1½ a 2 Yacimientos: rocas metamórficas (antes sedimentarias) 2) Sulfuros Anión ( S-2) Junto a ellos por similitud (ocurrencia restringida): Sulfoarseniuros, Telururos y Arseniuros Fórmula general: AmXn (A = metal, X = no metal) Enlaces de los tres tipos Opacos (mayoría) Importantes! Comprenden la mayoría de los minerales de mena Galena (PbS) Pirita (FeS2 – sistema cúbico) Calcopirita (CuFeS2) Argentita (Ag2S) Blenda o esfalerita (ZnS) Marcasita (FeS2 – sistema ortorrómbico) Pirita Sistema cúbico Raya: negro verduzco Brillo: metálico Color: amarillo latón Hábito: cristales cúbicos y octaédricos; masiva, granular Dureza 6 – 6,5 Yacimientos: muy común como mineral primario o secundario; rocas ígneas, metamórficas e incluso sedimentarias 3) Sulfosales Anión ( S-2) Compuestos complejos similares a sales Minerales de azufre no oxidados, estructuralmente ≠ a sulfuro Grupo diverso con más de 100 especies minerales Las más comunes naturalmente: Sulfosales de Cu, Ag y Pb Yacimientos: Minerales secundarios hidrotermales asociados a sulfuros 4) Óxidos Anión: (O-2) Oxígeno combinado con uno o más metales Enlaces fuertemente iónicos Fórmulas generales: XO, X2O, XO2, X2O3 - Óxidos Simples Cuprita (Cu2O) Cincita (ZnO) Periclasa (MgO) Grupo del Corindón (Al2O3) Grupo Rutilo (TiO2) Grupo Hematite (Fe2O3) Cuprita (Cu2O) Sistema cúbico Raya: color rojo parduzco Brillo: adiamantado, semimetálico Color: negro, rojo, rojo pardo, rojo púrpura Habito: cristales cúbicos, octaédricos y dodecaédricos; agregados masivos Dureza 3,5 a 4 Yacimientos: filones de rocas ígneas (asociada a otros minerales mena de Cu) XY2O4– Óxidos Múltiples Grupo de las Espinelas (MgAl2O4) Sistema cúbico Raya: color blanco grisáceo Brillo: vítreo Color: azul, pardo, incoloro, verde, rojo Hábito: cristales octaédricos; masivo, granos Dureza 8 Yacimientos: rocas metamórficas o accesorio en rocas ígneas básicas Hidróxidos Óxidos hidratados Anión OH- sustituye total o parcialmente aniones O- en óxidos Menor dureza y densidad que los óxidos Minerales de alteración Psilomelano o Hidróxido de Mn y Ba Sistema ortorrómbico Raya: negra Brillo: semimetálico, mate Hábito: botroidal, masivo Dureza: 4 a 6 Yacimientos: mineral secundario (disolución y precipitación) 5) Haluros Aniones dominantes: iones halógenos electronegativos (Cl-, Br-, F-, I-) Enlaces iónicos Durezas relativamente bajas Puntos de fusión moderados a elevados Malos conductores del calor y electricidad Minerales de hidrotermalismo y evaporíticos Halita (NaCl) Fluorita (CaF2) Silvina (KCl) Atacamita (Cu2Cl(OH)3) Fluorita (CaF2) o Sistema cúbico Raya: de color blanco Brillo: vítreo Color: azul, verde, rojo, blanco, amarillo Hábito: cristales cúbicos y octaédricos; masiva, granular, columnar Dureza 4 Yacimientos: filones hidrotermales y calizas/dolomías; accesorio de rocas ígneas 6) Carbonatos Complejo aniónico dominante: (CO3-2) Inestables en presencia de H+ 3 grupos isoestructurales: Grupo de la Calcita (sistema hexagonal): Calcita (CaCO3) Magnesita (MgCO3) Siderita (FeCO3) Rodocrosita (MnCO3) Calcita Sistema hexagonal Raya: color blanco, gris Brillo vítreo Color: pardo, incoloro, rosa, blanco, amarillo Hábito: cristales prismáticos y romboédricos; granular, masivo, fibroso Dureza 3 Yacimientos: rocas sedimentarias Grupo de la Dolomita: Carbonatos de Ca y Mg Dolomita - CaMg(CO3)2 Ankerita - CaFe(CO3)2 Kutnahorita – CaMn(CO3)2 Dolomita Sistema hexagonal Raya: de color blanco Brillo: vítreo Color: pardo, pardo gris, gris, blanco, amarillo parduzco Hábito : cristales romboédricos; granular, masivo Dureza 3,5 a 4 Yacimientos: calizas dolomíticas y dolomías; filones hidrotermales Grupo del Aragonito (sistema ortorrómbico) Aragonito (CaCO3) Witherita (BaCO3) Estroncianita (SrCO3) Cerusita (PbCO3) Aragonito Sistema ortorrómbico Raya: de color blanco Brillo: vítreo Color: incoloro, gris, blanco, blanco rojizo, blanco amarillento Hábito: cristales tabulares, radiados y aciculares Dureza 3,5 a 4 Yacimientos: condiciones de menor T que la calcita Carbonatos Monoclínicos (OH-) Malaquita – Cu2CO3(OH)2 Azurita – Cu3(CO3)2(OH)2 Azurita Sistema monoclínico Raya: azul claro Brillo: vítreo Color: azul, azul celeste, azul oscuro, azul claro Hábito: Masivo Dureza 3,5 a 4 Yacimientos: oxidación de filones de cobre (calizas) 7) Nitratos Grupo aniónico dominante: (NO3-) Semejantes estructuralmente a los carbonatos Menos sensibles a descomposición por ácidos Nitratina (NaNO3) Nitro (salitre) (KNO3) Lugares cálidos y secos 8) Boratos Grupo aniónico dominante: (BO-) Alta T de fusión Dureza superior 100 especies minerales Bórax Na2B4O5(OH)4 Evaporitas de lagos salados Eflorescencia en superficie de suelos regiones áridas 9) Fosfatos Grupo aniónico dominante: (PO4-) Muchas especies minerales pero poca proporción en la naturaleza Se incluyen Arseniatos y Vanadatos Monacita (TTRR, radiactivo) Apatito (Fl, Cl u OH) Forma criptocristalina - colofana 10) Sulfatos Grupo aniónico dominante: (SO4-2) Sales asociadas a ambientes de desecación Hidratados o anhidros Baritina (BaSO4) Anhidrita (CaSO4) Yeso (CaSO4.2H2O) Yeso Sistema monoclínico Raya: de color blanco Brillo: nacarado Color: pardo, incoloro, blanco, blanco verduzco, blanco amarillento Hábito: cristales tabulares y aciculares; rosetas, masivo Dureza 2 Yacimientos: depósitos evaporíticos 11) Volframatos Tungstatos Molibdatos Minerales raros Contienen Fe, Ca, Co, Mg y Mn Yacimientos: depósitos hidrotermales (filones y venas) 12) Silicatos Grupo de minerales más grande Amplio rango de composición química 25% minerales conocidos Corteza terrestre: cada 100 átomos, 60 O, 20 Si y 6/7 Al Resto: Fe, Mg, Na, Ca y K Unidad estructural fundamental: Tetraedro con Si central rodeado de 4 átomos de O (SiO4)-4 Tetraedros pueden unirse de formas #, dando lugar a # tipos de silicatos Nesosilicatos Formados por tetraedros aislados NO comparten oxígenos Se unen por cationes: Fe, Mg, Al Relación Si:O es 1:4 [(SiO4)-4] # grupos en función del tipo de catión Empaquetamiento denso – pesos específicos y durezas relativamente altas Grupo del Olivino Fórmula general R2SiO4, con R = Fe y Mg Ricos en Fe más comunes Forsterita (Mg2SiO4) Raya blanco Brillo vítreo Color incoloro, verde, verde amarillo, blanco, amarillo Hábito masivo Dureza 7 Pakistán Fayalita (Fe2SiO4) Raya blanco Brillo vítreo Color negro Hábito tabular, masivo Dureza 6,5 Hot Springs Sorosilicatos Formados por tetraedros dobles aislados Relación Si:O es 2:7 [(SiO7)-6] Cada 2 tetraedros se comparte 1 O El resto se unen por cationes Grupo del Epidoto Fórmula general (SiO4)(Si2O7)X2Y3O(OH) Donde X = Ca, Sr, Pb, Mn+2, Ce, La o Na e Y = Al, Fe, Cr, Be, Mg o Mn+3 Epidoto, Zoisita, Clinozoisita Epidota Raya de color blanco grisáceo Brillo vítreo Color negro, gris, verde parduzco, verde amarillento, amarillo Habito: fibrosa Dureza 7 Sistemas monoclínico y ortorrómbico Zoicita Clinozoicita Ciclosilicatos Formados por anillos de tetraedros enlazados Relación Si:O es 1:3 3 posibles configuraciones cíclicas cerradas Unión de 3 tetraedros (Si3O9)-6 Unión de 4 tetraedros (Si4O12)-8 Unión de 6 tetraedros (Si6O18)-12 Berilo Be3Al2(Si6O18) Grupo de la Turmalina: Fórmula general (Si6O18)XY3Al6(BO3)(OH)4 Donde X = Ca e Y = Mg, Fe, Al, Mn+2, Li Berilo Raya blanca Brillo vítreo a resinoso Color azul, incoloro, verde, rosa, amarillo Hábito: columnar, prismático Dureza 7,5 a 8 Sistema hexagonal Inosilicatos Formados por cadenas de tetraedros 2 tipos de cadenas: Cadenas simples – cada tetraedro se une por 2 de sus vértices a tetraedros vecinos Motivo estructural (Si2O6)-4 Ingreso de elementos metálicos Grupo de los Piroxenos Fórmula general XY(Si2O6) Donde X = Na o Ca e Y = Mg, Fe, Al, Mn, Li o Ti Cadenas Dobles – cadenas simples de tetraedros unidas mediante 1 O cada 2 tetraedros Motivo estructural (Si4O11)-6 Ingreso de elementos metálicos Grupo de los Anfíboles Fórmula general (W,X,Y)78(Z4O11)2(OH)2 Donde W = Ca, Na, K, X = Mg, Fe+2, Y = Fe+3, Al, Ti y Z = Si o Al Elementos de radios iónicos análogos (se sustituyen mutuamente) Px: Enstatita Raya gris verduzco Brillo vítreo a resinoso Color negro, pardo oscuro, pardo claro, verde, verde, ocre Hábito: masivo, agregados, fibroso Dureza 5 a 6,5 Sistemas monoclínico u ortorrómbico Px:Augita Anf: Actinolita Filosilicatos Formados por tetraedros enlazados compartiendo 3 de sus 4 O en un mismo plano Capas de redes pseudohexagonales Unidades (Si4O10)-4 Sustitución Si por Al (50%) Talco Arcillas Grupo de las Micas Muscovita Si3AlO10Al2(OH)2K Biotita Si3AlO10(Fe,Mg)3(OH)2K Clorita Si3AlO10Mg2(OH)2AlMg3(OH)6 Filosilicatos Muscovita Raya blanco Brillo vítreo Color gris, blanco, blanco parduzco, blanco verduzco, blanco plata Habito: laminar, escamas Dureza 2 a 2,5 Sistema monoclínico Biotita Raya gris, blanco Brillo vítreo a nacarado Color pardo negruzco, pardo oscuro, pardo verduzco, blanco, amarillo Habito: laminar, escamas Dureza 2,5 a 3 Sistema monoclínico Tectosilicatos Importantes! 64% corteza terrestre Formados por tetraedros que comparten sus 4 O Armazón 3D Relación Si:O es 1:2 Sustitución Si por Al 50% Relación Si:Al 1:1 (AlSiO-2) y 1:3 (AlSi3O-8) Grupo de la Sílice (Qz y polimorfos) Grupo de los Feldespatos Grupo de los Feldespatoides Serie de las Escapolitas Grupo de las Zeolitas Familia de la Sílice SiO2: Cuarzo Tridimita Cristobalita Ópalo Forma en la Flia de la Sílice Cuarzo Tridimita Cristobalita Cristalino Microcristalino Criptocristalino Ópalo Obsidiana Amorfo Grupo de los Feldespatos 2 subgrupos: a)Plagioclasas – serie isomorfa de aluminosilicatos calco-sódicos b)Feldespatos Alcalinos – polimorfos de fórmula general Si3AlO8K Feldespatos Ca-Na (Plagioclasas) Raya blanco Brillo subvítreo Color incoloro, gris, gris rojizo, rojo, blanco, verdeazul Hábito masivo, tabular Dureza 6 Sistema Triclínico An0 Bytownita Labradorita-An60 An80 An100 Feldespatos Alcalinos (K) Ortoclasa Amazonita Microclina Microclina/Ortoclasa Raya blanco Brillo vítreo Color gris, verde, verde azulado, amarillo rojo, rosado Hábito: prismas cortos, tabular, usualmente masivo, maclas Dureza 6 Sistemas triclínico y monoclínico Grupo de los Feldespatoides Aluminosilicatos de Na, Ca y K Anhidros 1/3 menos de sílice que los feldespatos Grupo de las Zeolitas Silicatos hidratados de Al, con Na, Ca y K