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Los minerales
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 pueden estudiar los minerales a partir de las distintas
propiedades que presentan, como la dureza, geometría (en
cristales), composición química, densidad, etc.
La mayor parte de los objetos que usamos en nuestra vida
cotidiana proceden de uno o varios minerales.
Estructura cristalina
Los minerales se caracterizan, entre
otras cualidades, por poseer una
estructura cristalina. Los materiales
cristalinos son aquellos materiales
sólidos, cuyos elementos constitutivos
se repiten de manera ordenada en las
tres direcciones del espacio.
Así, la propiedad característica y
definidora de la materia cristalina es ser
periódica. Quiere esto decir que, a lo
largo de cualquier dirección, los
elementos que la forman se encuentran
repetidos a la misma distancia
(traslación). Este principio es válido
partiendo desde cualquier punto de la
estructura. Si tomamos las traslaciones
mínimas en un cristal (traslaciones
fundamentales) y desarrollamos el
paralelepípedo que generan,
obtendremos la celda unidad.
¿Cuáles son las características del mineral y del
cristal, cuáles son las diferencias entre ellos?
Un mineral es un conjunto (natural formado) de elementos
químicos. Generalmente los elementos Si, Al, K, Na, Fe, Ca,
Mg, Cl, O, (entre otros) forman el mineral. Los nombres de
los minerales dependen de su formula y de su estructura
atómica.
Un conjunto de minerales se llama roca. El nombre de la
roca depende de su génesis y del contenido en minerales.
Algunas rocas son monominerálico, es decir principalmente
contienen un mineral (como la caliza a la calcita).
Minerales
• Mineral
sólido inorgánico
natural que posee una estructura
interna ordenada y una
composición química definida.
Un MINERAL debe de
Algunos minerales de los más de 4.000
que se han identificado hasta ahora.
•
•
•
•
Aparecer de forma natural.
Ser inorgánico.
Ser sólido.
Poseer una estructura interna
ordenada
• Tener una composición química
definida
Estructura cristalina
• Los átomos que componen los
minerales se agrupan según una
estructura ordenada. Poseen una
forma geométrica.
• Minerales polimórficos
misma
composición pero distinta
estructura interna.
La estructura cristalina de un mineral
puede verse reflejada externamente.
Sistemas
cristalinas
-
Cúbico
Tetragonal
Hexagonal
Romboédrico
Rómbico
Monoclínico
Triclínico
Los minerales pueden haberse
formado por procesos
inorgánicos o con la
colaboración de organismos
por ejemplo azufre elementar,
pirita y otros sulfuros pueden
ser formado por reducción
con la colaboración de
bacterias.
A veces los minerales forman
parte de organismos como
por ejemplo calcita, aragonita
y ópalo, se pueden formarse
esqueletos o conchas de
microorganismos e
invertebrados y apatita, que
es un componente esencial de
huesos y dientes de los
vertebrados.
La mayoría de los minerales son
cristales.
Cristal
Los cristales se reconoce por su belleza y simetría.
Los cristales son formado naturalmente o son cultivado
artificialmente.
Inorgánicos u orgánicos, por ejemplo Vitamina B12
En general sólidos.
Materialmente homogéneos.
Cristalinos, nunca amorfos.
Los cristales tienen una disposición o un arreglo atómico
único de sus elementos.
Los cristales naturales poseen grados de simetría
característicos los que son consecuencia del arreglo interno
de los átomos que los forman.
Los cristales son isotrópicos o anisotrópicos.
Los cristales isotrópicos tienen las mismas propiedades
físicas en todas las direcciones, por ejemplo, halita, pirita.
Los cristales anisotrópicos tienen propiedades físicas que
son diferentes en distintas direcciones, por ejemplo,
cordierita, biotita, cuarzo.
Propiedades minerales
• Todos los minerales poseen unas determinadas propiedades
físicas que los diferencian de los demás.
• Para identificar los minerales podemos utilizar las propiedades
físicas más fácilmente reconocibles.
FORMA CRISTALINA
BRILLO
DUREZA
PROPIEDADES
FÍSICAS DE LOS
MINERALES
EFERVESCENCIA
COLOR
RAYA
Dureza
• La dureza de un mineral es una
medida de su resistencia a ser
rayado.
• La escala de Mohs clasifica los
minerales según su dureza.
10 Diamante
5 Apatito
9 Corindón
4 Fluorita
8 Topacio
3 Calcita
7 Cuarzo
2 Yeso
6 Feldespato
1 Talco
La dureza se determina frotando un
mineral contra otro de dureza conocida.
LA ESCALA DE MOHS
1.
2.
3.
Talco se raya con la uña.
Yeso se raya con la uña
Calcita se raya con una
lima
4. Fluorita se raya con una
lima
5. Apatito se raya con el
vidrio
6. Ortosa se raya con el
vidrio
7. Cuarzo
8. Topacio
9. Corindón
10. Diamante
Color
Estos minerales muestran una coloración
inherente, es decir siempre es la misma.
• El color es una característica
obvia de un mineral, pero es una
propiedad diagnóstica poco
fiable.
• Ligeras impurezas en el mineral
le proporcionan una diversidad
de colores.
• Cuando un mineral exhibe una
variedad de colores se dice que
posee una coloración exótica (ej:
cuarzo).
Rosa, púrpura, blanco, negro …
Raya
Este mineral (Hematita) presenta distinto
color pero igual raya.
• La raya es el color de mineral en
polvo.
• Aunque el color de un mineral
puede variar de una muestra a
otra, la raya no.
• Es una propiedad más fiable que
el color.
• La raya se obtiene frotando a
través del mineral con una pieza
de porcelana denominada placa
de raya.
Brillo
• Es el aspecto o la calidad de la
luz reflejada de la superficie
de un mineral.
• Los minerales que tienen el
aspecto de metales se dice que
tienen un brillo metálico.
• Los que tienen brillo no
metálico se describen con
adjetivos tales como:
Vítreo, perlado, sedoso,
resinoso, terroso
Muestras de minerales con brillos
metálicos y no metálicos.
Efervescencia
La calcita, un carbonato mineral común,
reacciona de forma violenta con ácido
clorhídrico, se produce efervescencia.
• Algunos minerales,
denominados carbonatos,
producen efervescencia al
contacto con ácidos.
• Para reconocer un carbonato se
puede realizar una sencilla
prueba que consiste en colocar
una gota de ácido clorhídrico en
la superficie del mineral.
• Este ensayo es útil para
identificar la calcita.
Clasificación Química
• La clasificación química divide los minerales en grupos según sus compuestos
químicos. Cualquier mineral conocido puede ser integrado dentro de estos
grupos, pues la práctica totalidad de ellos incluyen alguno de estos compuestos.
• Elementos nativos
• Sulfuros
• Sulfosales
• Óxidos
• Haluros
• Carbonatos
• Boratos
• Fosfatos, arseniatos y vanadatos
• Sulfatos
• Cromatos, volframatos y molibdatos
• Silicatos
• Minerales radioactivos
Clasificación Química
• 1.- Elementos nativos: son los que se encuentran en la naturaleza en estado
libre, puro o nativo, sin combinar o formar compuestos químicos. Ejemplos:
oro, plata, azufre, diamante.
2.- Sulfuros: compuestos de diversos minerales combinados con el azufre.
Ejemplos: pirita, galena, blenda, cinabrio.
3.- Sulfosales: minerales compuestos de plomo, plata y cobre combinados con
azufre y algún otro mineral como el arsénico, bismuto o antimonio. Ejemplos:
pirargirita, proustita.
4.- Óxidos: producto de la combinación del oxígeno con un elemento.
Ejemplos: oligisto, corindón, casiterita, bauxita.
5.- Haluros: compuestos de un halógeno con otro elemento, como el cloro,
flúor, yodo o bromo. Ejemplos: sal común, halita.
Clasificación Química
• 6.- Carbonatos: sales derivadas de la combinación del ácido carbónico y un
metal. Ejemplos: calcita, azurita, marmol, malaquita.
7.- Nitratos: sales derivadas del ácido nítrico. Ejemplos: nitrato sódico (o de
Chile), salitre o nitrato potásico.
8.- Boratos: constituidos por sales minerales o ésteres del ácido bórico.
Ejemplos: borax, rasorita.
9.- Fosfatos, arseniatos y vanadatos: sales o ésteres del ácido fosfórico,
arsénico y vanadio. Ejemplos: apatita, turquesa, piromorfita.
Clasificación Química
• 10.- Sulfatos: sales o ésteres del ácido sulfúrico. Ejemplos: yeso, anhidrita,
barita.
11.- Cromatos, volframatos y molibdatos: compuestos de cromo, molibeno o
wolframio. Ejemplos: wolframita, crocoita.
12.- Silicatos: sales de ácido silícico, los compuestos fundamentales de la
litosfera, formando el 95% de la corteza terrestre. Ejemplos: sílice, feldespato,
mica, cuarzo, piroxeno, talco, arcilla.
13.- Minerales radioactivos: compuestos de elementos emisores de radiación.
Ejemplos: uraninita, torianita, torita.
SILICATOS
• TODOS ESTYÁN FORMADOS
POR SILICIO Y OXÍGENO,
QUE SE COMBINAN CON
OTROS ELEMENTOS COMO,
EL MAGNESIO, EL HIERRO,
EL ALUMINIO, ETC
SILICATOS
SILICATOS
SILICATOS
ÓXIDOS
CARBONATOS
SULFATOS
HALUROS
ELEMENTOS NATIVOS
Rocas
Las rocas son agregados de
minerales.
Pueden estar constituidas por un
solo mineral (monominerales) o
por la unión de varios.
Las rocas están formadas por los
denominados minerales
petrogenéticos.
Los tres tipos de rocas, clasificadas según
sus orígenes.
- Magmático
Origen de
las rocas
- Sedimentario
- Metamórfico
Rocas ígneas
También llamadas magmáticas
Provienen de la solidificación
del magma (roca fundida) en la
superficie terrestre o en el
interior.
Existen 2 tipos de rocas ígneas:
Las rocas ígneas intrusivas (izquierda)
poseen cristales de mayor tamaño que las
extrusivas (izquierda) debido a que su
enfriamiento es más lento, por lo que el
cristal tiene más tiempo para crecer.
Intrusivas
se forman en el
interior de la Tierra. Se les conoce
también como Plutónicas.
Extrusivas
solidifican en la
superficie terrestre. También
denominadas Volcánicas.
ROCAS METAMÓRFICAS
ROCAS IGNEAS O
MAGMÁTICAS
Rocas sedimentarias
Están formadas por fragmentos
de otras rocas (sedimentos).
Sedimentos provienen de la
erosión de otras rocas que son
transportados y depositados en las
cuencas sedimentarias.
Litificación = proceso formación
de la roca sedimentaria.
- Compactación, acumulación de
sedimentos, aumenta peso capas
superiores y se comprime el material
- Cementación al ser transportados
materiales cementantes hasta los poros
por el agua que percola.
Roca sedimentaria en la que pueden
apreciarse la unión de sedimentos por el
material cementante (calcita o sílice)
ROCAS SEDIMENTARIAS
Rocas metamórficas
Rocas metamórficas son aquellas
que experimentan cambio en su
forma (textura), sus minerales
componentes se reorientan o
recristalizan.
Estos cambios son provocados
por aumentos de la presión y/o
temperatura.
El granito al verse sometido a una gran
presión reorienta sus minerales para dar
lugar a una nueva roca, el gneiss.
Aumentos de presión provocados
por deformaciones de la corteza,
aumento peso capas superiores
Aumento temperatura por
metamorfismo de contacto.
ROCAS METAMÓRFICAS
Ciclo petrogenético
Las rocas pueden tener 3
orígenes
A lo largo de su vida una roca se
va transformando en un nuevo
tipo de roca según las
condiciones reinantes de lugar
donde se encuentre.
Existen muchos caminos
posibles, así una roca ígnea
puede erosionarse y convertirse
en roca sedimentaria, como
puede transformarse en
metamórfica por aumento de la
presión y calor.
EL CICLO DE LAS ROCAS
MAGMA
METAMORFISMO
IGNEAS
METAMORFICAS
SEDIMENTARIAS
EL CICLO DE LAS ROCAS