EXAMEN DE MINERALOGÍA II. Universidad Complutense de Madrid. Facultad de Geología. AMBIENTES

EXAMEN DE MINERALOGÍA II. Universidad Complutense de
Madrid. Facultad de Geología.
AMBIENTES
1. Transformaciones minerales en los enlaces de las
estructuras:
Desplazamientos y rotaciones que alteran la simetría
sin deshacer los ligandos.
2. Orden de cristalización de las diferentes fases de
un magma:
Serie contínua: anortita (Ca, tecto), plag básicas
(tecto), plag medias (tecto), plag ácidas (Na, albita,
tecto), fto−k (tecto), moscovita (filo), cuarzo
(tecto).
Serie discontínua: olivino (neso), pirox rómbicos
(ino), pirox monoclínicos (ino), anfíboles (ino),
biotita (filo), fto−k (tecto), moscovita (filo),
cuarzo (tecto).
3. ¿La alteración de los minerales sedimentarios se da
contraria a la serie de Bowen?
La alteración de cualquier mineral en el ambiente
sedimentario es de sentido contrario a la serie de
Bowen.
4. Incremento de la composición con la temperatura en
Bowen:
Empobrecimiento en Si, enriquecimiento en Fe y Mg,
disminución de OH, sustitución decreciente de Si por
Al en la serie discontínua, y disminución de
volátiles.
5. En las transformaciones alfa−beta, ¿se alteran los
enlaces de la estructura?
No, porque se producen en la segunda esfera de
coordinación.
6. Características de un magma pegmatítico:
Fundido residual silicatado subsaturado en vapor, muy
rico en volátiles, con elementos incompatibles, rico
en álcalis y en Si y Al. La presencia de gases
disueltos rebaja la temperatura y la viscosidad, luego
se forman grandes cristales. Presión variable.
Temperatura entre 600−700°C y 400−500°C.
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7. Mineral índice:
Mineral que diferencia una zona, ya que nos indica los
factores bajo los que se formó.
8. Coordinación del Al frente al O en los silicatos:
6 y 4, debido a la relación entre los radios del Al 3+
y O2.
9. Silicatos que cristalizan primero en los procesos
de cristalización magmática:
Las fases anhidras.
10. Factores del metamorfismo causantes de la
formación de minerales:
Presión, temperatura, composición original, y cantidad
y composición de la fase fluída o gaseosa presente.
11. ¿Dónde se producen los skarns?
En zonas de interacción entre rocas carbonatadas y
aluminosilíceas, por sustitución metasomática.
12. ¿Forma minerales la meteorización física?
No, los minerales sufren alteración mecánica.
13. ¿Se alteran los enlaces en las alteraciones
polimorfas?
Sólo se producen desplazamientos rotacionales que
alteran la simetría sin deshacer los ligandos.
14. Si el Fe ocupa M2, ¿cómo se organiza le
estructura?
La coordinación en este hueco se reduce a 6 y la
cadena disminuye su ángulo de curvatura.
15. ¿A qué se deben las variaciones en el IR en los
silicatos?
A la composición, la presencia de Fe y Ti aumenta el
OR, mientras que la presencia de F y OH suele
disminuirlo.
16. ¿Qué ocurre con los minerales endógenos en medios
exógenos?
Sufren alteración química y mecánica.
17. En los silicatos, ¿el Si siempre se une por enlace
sp3 a 4 O?
Sí.
18. En la serie de Bowen, ¿cambia la composición con
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la temperatura y los cristales ya formados reaccionan
con el fundido contínuamente?
Sí.
19. La variación de la composición del magma, ¿es la
responsable de la polimerización de los tetraedros?
Sí, debido al progresivo enriquecimiento en sílice del
magma.
20. Papel de los iones metálicos en los silicatos:
Asegurar la cohesión entre grupos atómicos y la
neutralidad eléctrica.
21. ¿Por qué existen tan pocos minerales en la
naturaleza?
Debido a la abundancia cósmica de los elementos y a
que los minerales, una vez formados, pueden
reaccionar.
22. ¿Por qué se produce la diferenciación química en
un skarn?
Por la diferente litología de la roca encajante
(calcítica y magnésica).
23. ¿Qué es el estado metamíctico?
Es la paulatina destrucción del orden estructural (por
ejemplo: zircón)
24. Minerales de neoformación:
Minerales formados a partir de la reacción entre iones
en solución en cuencas sedimentarias.
25. Coordinación del Al en los silicatos:
Cuando actúa como catión metálico trivalente
coordinación 6, y cuando sustituye al Si en los
tetraedros tiene coordinación 4. Además, en casos
excepcionales, puede tener coordinación 5, 7, 8 y 9.
26. Los procesos metasomáticos, ¿transcurren con
participación obligatoria de solución?
Sí, y provocan las sustituciones metasomáticas.
NESOSILICATOS
27. En la estructura del olivino, ¿dónde se sitúan los
cationes trivalentes?
No hay cationes trivalentes.
28. ¿Cómo influye la disposición de los átomos en la
estructura de la sillimanita?
Cadenas de octaedros de Al (AlO6) paralelas al eje c,
3
que enlazan con tetraedros de Si (SiO4) y Al (AlO4)
que se alternan según esa dirección (001). Esto le
confiere hábito prismático.
29. Implicaciones en Geología de la transformación
olivino−espinela:
Provoca un aumento de la densidad, que conlleva una
disminución del volumen, como consecuencia, se da una
transformación de fases que da lugar a terremotos de
foco profundo, que es un mecanismo impulsor para el
hundimiento de placas litosféricas.
30. ¿Pueden existir estaurolita y cloritoide en rocas
afectadas por la primera fase de metamorfismo
hercínico de la sierra madrileña?
Sí, ya que la estaurolita se forma a partir del
cloritoide de modo progresivo.
31. ¿Se incluye el cloritoide en las cloritas?
No, ya que la clorita es un filosilicato con
estructura 2:1:1, mientras que el cloritoide es un
nesosilicato.
32. ¿Por qué olivino y cuarzo no cristalizan en la
misma roca?
Porque el olivino se da en las primeras etapas de
cristalización magmática, a alta temperatura; según
desciende la temperatura, el magma se enriquece en Si
y, en las últimas etapas, cristaliza el cuarzo.
33. Causas de la birrefringencia en los granates:
Un mayor contenido en agua, sustitución de Si por 4 H,
sustitución de cationes di y trivalentes por TR,
ordenación de cationes octaédricos.
34. Variación de poliedros de coordinación en la
distena:
Octaedros de Al (AlO6) y tetraedros de Si (SiO4).
35. Distribución de los cationes en la grosularia:
Iones trivalentes: Al, Fe3+, Cy, V, Ti, que unen
tetraedros de Si independientes a octaedros; iones
divalentes: Mg, Fe2+, Mn, Ca, en los intersticios del
entramado Si−Al, y rodeados de 8 O.
36. Inestabilidad de la estructura del zircón:
Debida a cationes radiactivos (U, Th, Hf), que emiten
partículas alfa a gran velocidad, tienden a
distorsionar la estructura; y a variaciones en la
distancia Zr−O.
37. Diferencias entre los nesosilicatos alumínicos:
4
En el NC del Al (sillimanita: Al 6+ y Al 4+;
andalucita: Al 6+ y Al 5+; distena: Al 6+;
estaurolita: Al 6+), andalucita y sillimanita son
rómbicos, estaurolita es pseudorrómbico, y distena es
triclínico.
38. Ambiente de la estaurolita:
Rocas de metamorfismo regional con alto porcentaje en
Al (esquistos de grado medio de sedimentos
arcillosos).
39. Poliedros de coordinación de la titanita/esfena:
Tetraedros de Si, octaedros de Ti y Ca en coordinación
7.
40. ¿Dónde se sitúan M1 y M2 en al olivino?
M1 en los centros, y M2 en los planos de reflexión.
41. Poliedros de coordinación en los granates:
Tetraedros de Si, octaedros de Al 3+, Fe 3+ y Cr3+, y
poliedros de coordinación 8 con Mg 2+, Fe 2+, Mn 2+ y
Ca 2+.
42. ¿En qué polimorfo del grupo SiO5Al2, el Al tiene
coordinación 4?, ¿por qué?
En la sillimanita el Al presenta coordinación 6 y 4.
La coordinación 4 se ve favorecida por un aumento de
la temperatura.
43. ¿A qué se deben las variaciones en las propiedades
del topacio?
Varían en función del contenido en grupos OH: aumenta
el IR, y disminuye la birrefringencia y al ángulo 2V.
44. Índice de coordinación del Al en el topacio:
Coordinación 6, cuatro con los teraedros de Si y dos
con el F, que puede ser sustituído por OH.
45. Estructura de la cianita/distena:
Triclínica. Cadenas de octaedros de Al unidos a
tetraedros de Si, y transversales a Al en coordinación
6. EL Al puede sustituirse por Fe.
46. Diferencias en el grupo del olivino en función de
la composición:
No se pueden producir soluciones sólidas entre los
términos cálcicos (serie monttcellita−kirschteinita) y
los términos feromagnesiano (serie
fayalita−fosterita), debido a la diferencia de radios
entre los cationes.
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SOROSILICATOS
47. La idiocrasa es un mineral:
Típico de skarns calizos de tipo metasomátic, asociado
a granates tipo grosularia.
48. ¿Cómo se distinguen el Ca, Ce, La y Na en la
estructura de la alanita?
El Ca entra en el hueco A, y el resto en el A2.
49. Estructura de la hemimorfita:
Ortorrómbica, formada por grupos Si2O7 unidos por
tatraedros de Zn y grupos OH.
50. Diferencias básicas en el grupo de la epidota:
Tipo de cadenas de Al (zoisita: 1 tipo, clinozoisita:
2 tipos), coordinación del Ca (zoisita: 7,
clinozoisita: 7 y 8, epidota: 9 y 10, alanita: 11) y
número de coordinación del hueco A (varía de 7 a 11).
51. ¿Es polar la hemimorfita?
Sí, ya que es un mineral piroeléctrico y, en
ocasiones, piezoeléctricos.
52. En el grupo de la epidota hay correlación entre
variación de composición química y de propoiedades,
¿cuáles?
2V y color en función del aumento de Fe y TR. También
el resto de propiedades ópticas.
53. Yacimientos de idiocrasa/vesubiana:
Metamorfismo de contacto, regional y de rocas básicas
y ultrabásicas. Skarns.
54. La epidota aparece en la naturaleza.:
Metamorfismo regional y retrógado.
55. Distribución de los cationes en la estructura de
la epidota:
Si en los tetraedros de SiO4 y Si2O7. Fe y Al en M1,
M2 y M3 con coordinación 6. Ca en los huecos A1 (NC=9)
y A" (NC=10).
CICLOSILICATOS
56. Yacimientos de turmalinas:
Típica de granitos (accesorio) y pegmatitas (cristales
6
grandes). En sedimentos detríticos, venas
hidrotermales de alta temperatura, algunas rocas
metamórficas y metasomáticas. Asociada a cuarzo, ftos
y micas.
57. Ambientes de la esmeralda:
Ligadas a paragénesis de metamorfismo.
58. Diferencias entre la turmalina y el berilo
(estructura):
Fundamentalmente en que en la turmalina aparecen
grupos adicionales de BO3.
59. ¿Qué varía en el grado de orden−desorden de la
cordierita?
Las variaciones de la estructura se deben a las
reacciones orden−desorden entre parte del Si sutiuído
y entre los octaedros de Mg y Fe.
INOSILICATOS
60. Diferencias estructurales en los inosilicatos:
Las cadenas pueden ser simples (piroxenos) o dobles
(anfíboles):
Piroxenos: exfoliación a 90°; clasificados según el
catión de M2; pleocroismo inextente o poco marcado;
extinción mayor de 20°; (+); IR y densidad altos;
prismas gruesos y definidos.
Anfíboles: exoliación a 120° ó 60°; clasificados
según el catión de M4; pleocroismo muy definido (sobre
todoen alcalinos); extinción menor de 20°; (−); hábito
alargado y, a veces, arbesciforme.
61. ¿A qué se debe la exfoliación perfecta en fibras?
Los enlaces que unen láminas y cadenas son más débiles
que los que unen los tetraedros.
62. Los procesos de exolución de los anfíboles están
ligados a.:
La contracción de los huecos catiónicos con el
enfriamiento.
63. Diferencias entre tremolita y actinolita:
En la proporción d eFE, que en la actinolita llega
hasta un 70%.
64. Misión del Ca en los piroxenos:
Impide el acortamiento de las cadenas, debido a que
siempre entra en coordinación 8 con el O, incluso a
baja temperatura.
7
65. Estructura de la wollastonita:
Cadenas de tetraedros, normalmente paralelas al eje b,
con unidades de repetición de tres tetraedros que
están algo torcidos. Presenta Ca en coordinación
octaédrica. Triclínico.
66. Huecos catiónicos en los anfíboles:
Tetraédricos T1 (comparten dos vértices) y T2
(comparten tres vértices); huecos M4 (coordinación
6−8), M2 (coordinación 6 por el O) y M1 y M3
(coordinación 6 y 4 por el O, y 2 por OH o F); huecos
A (coordinación 10−12 por el O y OH).
67. Reacción de la estructura de los anfíboles con el
descenso de temperatura cuando en M4 hay Mg:
A baja temperatura la estructura se colapsa entorno al
hueco M4. Las cadenas se pliegan y desplazan.
68. Cambios composicionales en la hornblenda
relacionados con la tremolita:
Na en A; Si por Al; Mg por Al en M1, M2, M3.
69. ¿Por qué es importante la jadeíta en Geología?
Es un mineral guía, ya que se se da en zonas de altas
presiones exclusivamente. Además, se emplea como gema.
70. Ambientes y paragénesis de la espodumena:
Asociada a pegmatitas graníticas ricas en Li, cuarzo,
lepidolita, albita, turmalina, berilo.
71. Variaciones de composición de la augita en
relación con los miembros de la serie
diópsido−hedembergita:
Sustitución de Si por Al, Ti, Fe3+. Altos contenidos
en Al van acompañados por altos contenidos en Ti y/o
Fe.
72. Variación de las propiedades físicas en los
ortopiroxenos de la serie enstatita−ferrosilita:
Los términos con Mg son incoloros y los términos
férricos son verdosos. 2V aumenta con la sustitución
de Mg por Fe, El IR aumenta con el contenido en Al, el
Ca no influye.
73. Fases y grupos espaciales estables a alta
temperatura en los piroxenos:
Piroxenos ricos en Ca con grupo espacial c2/c.
74. Estructura de la pigeonita a baja temperatura:
Monoclínica. Ortopiroxeno metaestable, ya que las
cadenas se han colapsado entorno a M2 por la presencia
8
de cationes pequeños. En M2: Ca, Fe y Mg en
coordinación 8; en M1: Mg y Fe en coordinación 6.
75. En los piroxenos rómbicos, ¿cómo varían las
propiedades físicas?
Con el contenido en Fe 2+, Fe 3+ y Mn aumentan la
birrefringencia, el IR y 2V. Con el contenido enAl
aumenta el IR, mientras que no afecta al resto de
propiedades. El Ca no influye en ninguna propiedad
física.
76. Fases y grupos espaciales en piroxenos estables a
alta temperatura:
Los ricos en Ca con estructuras monoclínicas ( por ej:
diópsido).
77. Ambientes de la augita:
Típica de rocas ígneas asociadas a rocas básicas y
alcalinas básicas. También metamórfica.
78. Clases de tetraedros que se dan en los
inosilicatos:
En los piroxenos se da una clase de tatraedros que
comparten 2 O. En los anfíboles se dan dos tipos de
tetraedros: unos que comparten 2 O y otros qu
comparten 3 O.
79. Variación de los piroxenos con la temperatura:
A baja temperatura se dan estructuras rómbicas; los
huecos M2, si estásn ocupados por pequeños cationes,
provocan el colapsamiento de la estructura. A alta
temperatura se dan cadenas rectas, ya que los M2 se
ocupan por cationes grandes, son estructuras
monoclínicas.
80. En magmas basálticos, ¿qué inosilicato se da
primero?
Primero los piroxenos, y luego los anfíboles.
81. Sustituciones más importantes en las augitas:
Na por Ca en M2, Al por Fe en M1.
82. Diferencias entre piroxenos y piroxenoides:
Los piroxenos presentan distancias de repetición de
5'2Å y los piroxenoides de 7'3, 12'5Å,.y mayores.
9
FILOSILICATOS
83. ¿A qué se debe la exfoliación perfecta en hojas?
Los enlaces que unen láminas y cadenas son más débiles
que los que unen tetraedros.
84. ¿Qué es un politipo 3T?
Polimorfo del grupo de las micas. El apilamiento se da
según los vectores 1, 2 y 3. Trigonal. Uniáxico.
Compatible con dos grupos espaciales.
85. Ambiente de las glauconitas:
Sedimentos marinos diagenetizados, con biotita
parcialmente alterada.
86. Yacimientos de micas líticas:
En pegmatitas ricas en Li, junto con lepidolita,
termiclina.
87. Grupo al que pertenecen los yacimientos de caolín
de la península:
Al gupo de alteración meteórica.
88. Diferencias entre talco y pirofilita:
Ambos son trilaminares, pero el talco es trioctaédrico
y con Mg, y la pirofilita es dioctaédrico y sólo con
Al.
89. Propiedades imprescindibles de las micas para su
identificación:
Exfoliación basal perfecta, estructura trilaminar tipo
T−O−T, simetría monoclínica, cristales de morfología
tabular, constituyentes de cualquier tipo de roca.
90. Papel del Ba, Ca, Na y K en los filosilicatos:
Ocupan posiciones en la interlámina y sirven para
compensar el déficit producido por las sustituciones.
91. ¿Qué es un filisilicato 2:1:1?
Es un filosilicato con dos capas tetraédricas, una
octaédrica y una brucítica.
92. ¿Por qué se caracterizan las micas dioctaédricas?
Porque el catión interlaminar es el Ca o el Na, y
porque 2/3 de las posiciones octaédricas están
ocupadas por el Al.
93. ¿A qué grupo pertenece la
10
beidillita/esmectita/montmorillonita?
Al de los minerales de la arcilla.
94. Minerales con espaciado basal de 10Å:
Minerales de la arcilla del grupo de la illita y
algunos del grupo de las esmectitas y del grupo de la
sepiolita−paligorskita.
95. ¿Qué son las vermiculitas?
Min de la arcilla, incluídas en el grupo
cloritas−vermiculitas, que al calentarlas pierden
parte del agua y su espaciado se reduce de 14 a 10Å.
96. Propiedades de los filosilicatos con capas
discontínuas:
Alta capacidad de absorción y hábito fibroso.
97. ¿Qué apilamiento de las hojas pseudohexagonales da
el politipo 2M1?
La secuencia de apilamiento consiste ne 2 vectores a
120° cada uno, que da un politipo monoclínico c2/c.
98. Ambiente de la sepiolita:
Asociado como mineral secundario con la serpentinita.
Sedimentos lacustres y suelos que derivan de ellos.
99. ¿Por qué los filosilicatos y los inosilicatos
tienen más birrefringencia que los demás?
Porque son grupos de claro desarrollo direccional del
empaquetado de tetraedros.
100. Procesos de evolución de filosilicatos ligados a.
Alteraciones hidrotermales o químicas.
101. ¿Se incluye el cloritoide en las cloritas?
No, ya que la clorita es un filosilicato con
estructura 2:1:1, mientras que el cloritoide es un
nesosilicato.
TECTOSILICATOS
102. Paso de la fase de alta a baja temperatura, y
viceversa, en la tridimita:
Se produce un paso de una estructura hexagonal (alta
temperatura) a una rómbica (baja temperatura) por giro
de los tetraedros.
103. ¿Por qué aparecen tridimita y xtolatita en la
naturaleza si son fases de alta temperatura?
Aparecen como fases metaestables.
104. Estructura de la tridimita−ß:
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Capas de anillos de 6 tetraedros en el plano (0001),
con los vértices en direcciones opuestas. No hay ejes
helicoidales. Enlaces O−Si−O en línea recta.
105. ¿Por qué las fases de baja temperatura de los
ftos−k son todos triclínicas?
Al disminuir la temperatura, se reduce la simetría
debido a que desaparecen ejes binarios y planos de
simetría, que se produce por colapsamiento entorno al
catión más peuqeño y por la ordenación de Si y Al en
determinadas posiciones, luego hay nucleación, donde
dominan los términos triclínicos.
106. Jacinto de Compostela:
Variedad de cuarzo.
107. ¿Po qué cuarzo y olivino no cristalizan en la
misma roca?
El olivino se da en las primeras etapas de
cristalización magmática, a alta temperatura; según
desciende la temperatura, el magma se enriquece en Si
y, en las últimas etapas, cristaliza el cuarzo.
108. Piro y piezoelectricidad del cuarzo:
Debidas a que al verse sometido a presiones dirigidas
se carga positiva y negativamente en los extremos.
109.Influencia de las transformaciones orden−desorden
en los ftos:
A alta temperatura, la estructura está en completo
desorden: monoclínica. A baja temperatura, está
ordenada: triclínica
110. Condiciones del paso albita alta temperatura
monoclínica, a albita baja temperatura triclínica:
Colapsamiento entorno al catión más pequeño,
ordenación Si−Al.
111. Diferencias entre fto y feldespatoide:
La principal diferencia química es el contenido en Si:
los feldespatoides tiene 1/3 menos de Si que los ftos
alcalinos.
112. Varición que se da en el paso cuarzo−alfa a
tridimita:
Se da una transformación polimórfica de la segunda
esfera de coordinación de tipo destructivo, hay rotura
de enlaces, pasando de simetría trigonal a
ortorrómbica.
113. Ambiente de la cristobalita y la tridimita:
Rocas eruptivas ácidas.
12
114. ¿Qué son las pertitas?
Texturas de desmazclas entre ftos−k y ftos−Na, que
indican que no hay solución sólida entre ambos a baja
temperatura, aparecen a 600°.
115. Situación de los cationes en la estructura de la
leucita:
Al y Si en los tetraedros. Pequeños reemplazamientos
de K por Na.
116. Situación de cationes como el Fe, Mg y Mn en los
tectosilicatos:
Aparecen como impurezas en los SiO2, de modo que no
aparecen en la estructura. Son los responsables de la
coloración del cuarzo.
117. Minerales a partir de la hidrólisis de ftos:
Minerales de la arcilla ricos en K, Ca o Na (por
ejemplo: grupo de la serpentina).
118. Si el punto de fusión del cuarzo es de 1713°,
¿por qué aparece en filones hidrotermales y
pegmatitas?
La existencia de pequeñas cantidades de agua y
volátiles reduce el punto de fusión.
119. ¿Existe serie contínua entre albita y anortita?
A alta temperatura hay solución sólida completa. A
baja temperatura se producen intercrecimientos.
120. Propiedades del cuarzo derivadas de ser trigonal:
Tetraedros enlazados de modo helicoidal alrededor de
un eje ternario; puede presentar formas enantriomorfas
con posibilidad de diversos ejes helicoidales, luego
cristales izquierdos y derechos.
121. Cationes en la sanidina:
Si y Al al azar en los tetraedros (en función de las
distancias madibles en los tetraedros) y K en los
grandes huecos.
122. Diferencias entre la estructura de la sanidina y
la de la anortita a alta temperatura:
Ambas son monoclínicas a alta temperatura con Al y Si
desordenados en la estructura. La única diferencia es
en la composición: sanidina con Na y K, y anortita con
Ca.
123. Paso de estructura de baja a alta temperatura en
la sílice:
Por cambio polimorfo reversible en todos los casos,
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esto es, por reajuste estructural de las esferas de
coordinación, con gran cantidad de energía.
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