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 ¿?
