9ºCCNN_Minerales y Rocas \(12-13\)
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COLEGIO DE SAN FRANCISCO DE PAULA Departamento de Ciencias Naturales CCNN 9º Curso12-13 Temas 8y9. Minerales y Rocas 1. La materia que forma nuestro planeta El universo está formado por materia, lo que nos rodea de forma cotidiana es materia en distintos estados. Todo la materia que forma nuestro planeta y los seres vivos que habitan en él, esta constituida por átomos y moléculas. 1.1. Diferenciación entre materia orgánica e inorgánica La materia orgánica que constituye los seres vivos está formada principalmente por átomos de carbono, nitrógeno, oxígeno, hidrógeno, fósforo y azufre. La materia inorgánica forma todo aquello que no tiene vida y los átomos más abundantes son el oxígeno, silicio, aluminio, hierro, calcio, sodio, potasio y magnesio. Estos 8 elementos se denominan geoelementos y constituyen el 98% de la corteza. 1.2. La materia mineral Es la materia inorgánica que forma los minerales. En condiciones favorables (de presión, temperatura, tiempo de formación, etc.) los átomos que constituyen el mineral se disponen de manera ordenada en el espacio, dando como resultado un cristal. La estructura cristalina es una propiedad característica de los minerales. Si el ambiente de formación de un mineral no es el adecuado, los cristales no pueden formarse y la materia solidifica de manera amorfa. 1.2.1. Concepto de cristalización y de cristal Los cristales son los minerales que aparecen en la naturaleza que tienen una disposición geométrica interior. La cristalización es el proceso por el cual se forma un sólido cristalino, ya sea a partir de un gas, un líquido o una disolución. 1.3. La materia amorfa En la materia amorfa, los átomos están dispuestos desordenadamente en el espacio. La materia amorfa más común son los gases, líquidos y algunos sólidos. Existen minerales, como la limonita, que están formadas por materia amorfa. Se suelen denominar minerales amorfos. En algunos casos, esta estructura amorfa se debe a que la materia que forma el mineral ha solidificado tan rápido que los átomos no han tenido tiempo de disponerse ordenadamente. 1.4. Definición de mineral y sus características Los minerales son cuerpos de materia sólida del suelo que pueden aparecer de formas muy diversas, ya sea de forma aislada o como componentes fundamentales de las rocas. Se caracterizan por: 1. Son de naturaleza inorgánica, por eso, la concha de un molusco no es un mineral, aunque contenga minerales. 2. Se hallan en estado sólido. Así, el mercurio nativo o el agua no son minerales. 3. Se encuentran en la naturaleza, es decir, no está fabricado. 4. Tiene una composición química fija, lo que significa que es siempre la misma, proceda de donde proceda la muestra que examinemos. 5. Tiene una estructura geométrica (cristalina) fija. 6. Tiene una serie de propiedades que permiten distinguirlos de otros, como color, dureza, brillo, etc. Por tanto, podemos definir un mineral como una sustancia inorgánica, sólida, natural, homogénea, con estructura cristalina y propiedades que permiten distinguirlos de otros. 1/4 COLEGIO DE SAN FRANCISCO DE PAULA Departamento de Ciencias Naturales 9º CCNN Minerales y rocas 2. Propiedades de los minerales 2.1. Propiedades físicas de los minerales Las propiedades físicas de los minerales permiten identificarlos y caracterizarlos con mayor precisión y dependen de su estructura cristalina. Estas se pueden reconocer a simple vista o determinarse por medio de pruebas sencillas. Ya las conoces de 1ºESO. 2.2. Clasificación química de los minerales 2.2.1. Elementos nativos Son los que aparecen en estado puro, sin formar compuestos químicos. Están formados por átomos de la misma clase, que se corresponden con los elementos de la tabla periódica. En su mayoría son metales, pero los hay también no metálicos, como el azufre. Entre los más importantes se encuentran: Azufre, Cobre y Diamante. 2.2.2. Sulfuros Son minerales compuestos de diversos metales combinados con el azufre. Presentan casi siempre propiedades de semiconductores: son medios de paso entre los cuerpos metálicos y los cuerpos salinos. Entre los más importantes se encuentran: Cinabrio, Galena y Pirita. 2.2.3. Haluros Un haluro es un compuesto binario en el cual una parte es un átomo halógeno y la otra es un elemento que es menos electronegativo que el halógeno. Entre los más comunes se encuentran: Fluorita (CaF2) y Halita (NaCl). 2.2.4. Óxidos Son minerales compuestos por un metal combinado con oxígeno. Pueden presentarse en grupos cristalizados muy vistosos. Los óxidos son muy comunes y variados en la corteza terrestre. Entre los óxidos más importantes se encuentran: Cuarzo y Magnetita. 2.2.5. Carbonatos Los carbonatos contienen el anión (CO3)2-. Se suelen encontrar cerca de la superficie terrestre, donde el dióxido de carbono del aire se combina con el agua para crear un ácido débil que reacciona con otros minerales. La mayor parte de los carbonatos se disuelve fácilmente en ácido clorhídrico desprendiendo CO2. Algunos ejemplos son: Calcita y Malaquita. 2.2.6. Sulfatos Son un grupo relativamente numeroso con varias especies formadas básicamente por alteraciones de minerales metálicos combinados con el anión sulfato. Entre los sulfatos más comunes se encuentran: Baritina y Yeso. 2.2.7. Silicatos Son el ejemplo más común de los minerales, están formados por varios elementos en combinación con silicio y oxígeno, que son los componentes más abundantes de la corteza terrestre. Entre los más comunes se encuentran: Feldespato y Mica. 3. Interés económico de los minerales 3.1. Concepto de yacimiento y mina. Ejemplos. La Geología económica trata de los minerales que se extraen de la tierra para las necesidades y la comodidad del hombre. 2/4 COLEGIO DE SAN FRANCISCO DE PAULA Departamento de Ciencias Naturales CCNN 9º Curso12-13 Un yacimiento es la acumulación de minerales en la corteza terrestre (litosfera). Una mina es un conjunto de labores necesarias para la explotación de un yacimiento. Hay dos tipos de minas: Subterráneas, donde la excavación se produce mediante pozos y galerías que se excavan bajo tierra, y a cielo abierto, donde la excavación se produce al aire libre, profundizando en la tierra y originando una hondonada. 3.2. Concepto de gemología. Ejemplos. La Gemología es la ciencia, arte y profesión de identificar y evaluar gemas. Una gema es un mineral, roca o material petrificado que al ser cortado y pulido se puede usar en joyería. Tradicionalmente las gemas eran divididas en dos grandes grupos, las preciosas y las semi-preciosas. Se consideraban preciosas cinco tipos de gemas: Diamante, Rubí, Zafiro, Esmeralda y Amatista. 4. Las Rocas Una roca es un agregado natural compuesto de uno o varios minerales y, en algunos casos, de elementos procedentes de la actividad de los organismos vivos, los fósiles. 4.2. Clasificación de las rocas por su origen (endógenas y exógenas) Las rocas endógenas son aquellas cuyo proceso de formación tiene su origen en el interior de la Tierra y se forman por solidificación de una masa fundida (rocas ígneas) o por la transformación de las rocas existentes (rocas metamórficas). Las rocas exógenas tienen su origen en la superficie terrestre y se forman como resultado de la acción de los procesos externos desencadenados por la meteorización, erosión, transporte y sedimentación. Estos sedimentos se pueden transformar en rocas sedimentarias. 5. Rocas ígneas o magmáticas Las rocas ígneas o magmáticas se forman a partir de la solidificación del magma. Su solidificación y consiguiente cristalización puede tener lugar en el interior de la corteza, tanto en zonas profundas como superficiales, o sobre la superficie exterior de ésta. Si la cristalización tiene lugar dentro de la corteza, a las rocas así formadas se les denominan rocas intrusivas. Por el contrario, si la solidificación magmática tiene lugar en la superficie terrestre a las rocas se las denomina rocas extrusivas. 5.1. Clasificación de las rocas ígneas por su origen Existen muchos tipos de rocas magmáticas. La primera clasificación se puede realizar en base a su origen. Básicamente, distinguimos entre las extrusivas o volcánicas y entre las intrusivas, que pueden ser plutónicas o filonianas. 5.1.1. Extrusivas o volcánicas Son aquellas que se forman por enfriamiento rápido del magma en la superficie terrestre. Su granulometría es fina, presentando textura porfídica o vítrea. Ejemplos de este tipo de rocas son Basalto, Pumita y Obsidiana. 5.1.2. Intrusivas plutónicas Son aquellas que se han consolidado a partir del magma en el interior de la corteza terrestre sin comunicación con el exterior y los minerales suelen estar bien cristalizados. Tienen los granos gruesos (textura granular). Ejemplos de este tipo de rocas son: Granito, Sienita y Gabro. 3/4 COLEGIO DE SAN FRANCISCO DE PAULA Departamento de Ciencias Naturales 9º CCNN Minerales y rocas 6. Rocas sedimentarias La meteorización y erosión de las rocas deja unos restos llamados sedimentos, que son arrastrados por el agua, el viento, la gravedad y los seres vivos hasta una cuenca sedimentaria donde son depositados en forma de estratos. Tras el depósito de los sedimentos comienza la diagénesis. La diagénesis es el proceso por el que los sedimentos se compactan y cementan para formar rocas diferentes de las que proceden. Por tanto, una roca sedimentaria es la formada a partir de la acumulación y compactación de sedimentos. 6.1. Concepto de sedimento y estrato Los sedimentos son partículas no consolidadas creadas por la meteorización y la erosión de rocas, por precipitación química de soluciones acuosas o por secreciones de organismos, y transportadas por el agua, el viento o los glaciares y gravedad. Se llama estrato a cada una de las capas en que se presentan divididas las rocas sedimentarias y las rocas metamórficas que derivan de ellas, cuando estas capas se deben al proceso de sedimentación. 6.2. Clasificación de las rocas sedimentarias 6.2.1. Rocas sedimentarias detríticas. Ejemplos Las rocas detríticas están formadas por fragmentos de rocas o minerales procedentes de rocas preexistentes que han quedado expuestas a la meteorización en la superficie de la tierra. Resultan de la compactación y consolidación de los sedimentos en un lugar diferente de donde se formaron. Estas rocas se clasifican según la medida de sus partículas en lutitas (arcillas y margas), areniscas y ruditas (brechas y conglomerados). 6.2.2. Rocas sedimentarias no detríticas. Ejemplos Resultan de la compactación y consolidación de los sedimentos en el mismo lugar donde se formaron y en los que intervienen procesos químicos muy variados: Oxidación, hidratación, disoluciones o Hidrólisis. Por ejemplo tenemos: Caliza, Yeso, Carbón y Hulla. 7. Rocas metamórfica Las rocas metamórficas se originan a partir de otras rocas, cuando estas son sometidas a grandes presiones o altas temperaturas, o ambos factores a la vez. El conjunto de cambio o transformaciones que sufren las rocas hasta convertirse en rocas metamórficas recibe el nombre de metamorfismo. Estos cambios se producen sin que la roca abandone nunca el estado sólido (no se funden sobre la transformación). 7.1. Clasificación de las rocas metamórficas por su textura Textura foliada cuando las rocas se distinguen bandas debido a la ordenación de los minerales en planos (pizarra y gneis); y textura granoblástica cuando en las rocas sus minerales se disponen de forma desordenada, por lo que carecen de foliación (mármol). 8. Interés económico de las rocas. Ejemplos Hoy en día es cada vez más importante la minería asociada a rocas, de modo que ya adelanta, en interés económico, a la extracción de minerales. Son muchos los usos que se le pueden dar a las rocas, estas son muy importantes en la construcción, de manera ornamental o para producir energía. Según el uso de las rocas, las podemos clasificar en tres tipos: Interés industrial (construcción), ornamentales y energéticas (carbón y petróleo, ya que su combustión produce gran cantidad de energía). 4/4
