COLEGIO SANTO DOMINGO DE GUZMÁN FUNDACIÓN EDUCATIVA SANTO DOMINGO Departamento de CCNN. TEMA 4. LOS MINERALES La GEOSFERA es la parte estructural de la Tierra que se extiende desde la superficie hasta el interior del planeta (unos 6.740 km). Esta capa se caracteriza por tener una estructura rocosa que sirve de soporte a los otros sistemas terrestres, como la biosfera y la atmósfera, situados sobre la parte más superficial del planeta. La LITOSFERA está formada por la corteza y la parte más externa del manto superior, es decir, la capa rígida más externa de nuestro planeta La CORTEZA TERRESTRE es la fina capa de rocas que recubre la superficie de la Tierra por encima del manto. LOS MINERALES La historia de la humanidad está ligada al conocimiento de los minerales y sus características. El descubrimiento de ciertos minerales que permitieron obtener METALES a partir de ellos, favorecieron decisivamente el desarrollo de determinadas civilizaciones o pueblos. Su influencia ha sido tal, que los periodos históricos de la antigüedad se identifican por los nombres de los metales que se dominaban en cada época: EDAD DEL COBRE, EDAD DEL BRONCE (cobre y estaño), y EDAD DEL HIERRO. 1) ¿Qué es un mineral? “Una sustancia SÓLIDA, NATURAL pero NO PRODUCIDA POR SERES VIVOS, con una COMPOSICIÓN QUÍMICA ESPECÍFICA, y una ESTRUCTURA INTERNA ORDENADA GEOMÉTRICAMENTE denominada CRISTALINA” 2) ¿Cómo se origina un mineral? Para que se forme un mineral necesitamos… a. Abundancia suficiente de los elementos químicos que van a formar parte del mineral b. Abundancia suficiente de los elementos químicos que van a formar parte del mineral. Ejemplos: C Grafito, Diamante ; S2Fe Pirita c. Condiciones de presión y temperatura adecuadas y específicas para la formación de ese mineral concreto. Ejemplo: P1, T1 C P2, T2 Grafito Diamante El periodo de formación suele durar incluso millones de años, aunque en casos como la sal común o el hielo, la formación es muy rápida. Si además de los apartados a y b, durante la formación del mineral hay ESPACIO SUFICIENTE, y las CONDICIONES son ESTABLES durante mucho tiempo, se observará como el mineral ofrece un aspecto externo que refleja su estructura cristalina. Esta forma geométrica es específica de cada mineral y se denomina CRISTAL de un mineral. 3) ¿Qué es un cristal? Sólido cuyas partículas están ordenadas de forma periódica en las tres dimensiones del espacio, es decir, que está formado por la repetición periódica (siempre de igual forma) de un motivo siempre idéntico de partículas dando lugar a una estructura o red cristalina. Viene de la palabra griega “Crystallos”: agua super enfriada. Un sólido que NO posee un orden ni periodicidad en su estructura, decimos que es AMORFO (vidrio de las gafas y de las ventanas) Modelo de un material ordenado(cristal) Modelo de un material amorfo (vidrio) COLEGIO SANTO DOMINGO DE GUZMÁN FUNDACIÓN EDUCATIVA SANTO DOMINGO Departamento de CCNN. Los cristales los podemos encontrar en los helados, el chocolate, los cosméticos, la sal, el azúcar, agua, minerales y piedras preciosas, corales, conchas y caparazones de animales, en nuestro organismo (dientes, huesos, proteínas, piedras o cálculos de riñón….), cáscara de huevo y en maravillas naturales como la “Cueva de los Cristales de Naica” en Méjico Ejemplo: Condiciones de P y Tª adecuadas PIRITA No refleja externamente su estructura interna cristalina S2 Fe PIRITA (cristal) Condiciones de P y Tª adecuadas y además, ESPACIO y ESTABILIDAD Refleja externamente su estructura interna cristalina 4) Y… ¿las rocas? No son más que un agregado (conjunto) natural de minerales de uno o varios tipos, que crecen juntos. Ejemplo: Granito cuarzo + feldespato + mica 5) Identificando minerales Existen unos 4000 minerales diferentes, lo que hace que a la hora de identificarlos, se utilicen criterios muy variados. Estos son los más importantes: a) FORMA: ya hemos visto antes, que si se dan unas condiciones adecuadas, el mineral crecerá con una forma característica que es reflejo de su estructura interna cristalina. A esta forma característica se le denomina CRISTAL del mineral y no es más que un cuerpo geométrico de caras planas, aristas, y vértices. Ejemplos: Pirita, halita (sal común) Cubos Aragonito prisma hexagonal Cuarzo prisma hexagonal rematado por pirámides b) COLOR: Propiedad muy útil, ya que muchos minerales poseen un color característico. Pero… cuidado, hay minerales como el cuarzo que pueden presentar multitud de colores distintos debido a los componentes que lo forman, y también hay colores que pueden ser falsos ya que el mineral puede estar sucio o cubierto por una capa de otra sustancia. Ejemplos: c) Azufre amarillo; Malaquita verde; Galena gris plomo Cuarzo blanco, gris, rosa, transparente, violeta (Amatista) BRILLO: El brillo es la manera en la que la superficie de un mineral refleja la luz. Puede ser METÁLICO (brilla como los metales, Ejemplo: Pirita), VÍTREO (brilla como el vidrio, Ejemplo: Amatista), SEDOSO, PERLADO, etc. Si el mineral no tiene brillo, se dice que es MATE d) DUREZA: La dureza se define como la resistencia de un mineral a ser rayado por otro mineral u objeto. Para medirla se utiliza la ESCALA DE MOHS, una escala que contiene 10 minerales-referencia de cada grado de dureza. En la escala de Mohs, el mineral más blando (grado 1 de dureza) es el TALCO, y el más duro (grado 10 de dureza) es el DIAMANTE. COLEGIO SANTO DOMINGO DE GUZMÁN FUNDACIÓN EDUCATIVA SANTO DOMINGO Departamento de CCNN. Como método casero para medir la dureza, pueden bastar estas referencias: Si se raya con la uña dureza 1 o 2; Si se raya con un vidrio dureza entre 2’5 y 5’5; Si se raya con papel de lija dureza 6 o 7; Si nada de lo anterior ocurre dureza 8 a 10 e) TENACIDAD: Resistencia de un mineral para romperse al ser golpeado o presionado. Los minerales pueden ser FRÁGILES (se rompen con facilidad) o TENACES (se rompen con dificultad) f) FRACTURA y EXFOLIACIÓN: Cuando un mineral se rompe, pueden pasar dos cosas; que los fragmentos que origine tengan formas irregulares sin apariencia ninguna (FRACTURA, sin más), o que sean regulares siguiendo planos, fibras, o figuritas geométricas (llamamos a este tipo de fractura EXFOLIACIÓN) 6) Clases de minerales más importantes Pese a haber 4000 distintos, solo una docena forma la mayor parte de las rocas. a) SILICATOS: son la clase más abundante de minerales que existe y, por si solos, forman el 75% de la corteza terrestre. Están constituidos por una base de SILICIO y OXIGENO a la que se añaden componentes muy variados. Ejemplos: Ortosa, Plagioclasas, Cuarzo, micas (Moscovita, Biotita), Olivino, etc. g) NO SILICATOS: Todos los demás, podemos destacar al YESO, Calcita, Halita (sal común), etc. 7) Metales a partir de minerales: las Menas metálicas Hablemos ahora de aquellos minerales de los que se pueden extraer metales con interés económico… Cuando encontramos grandes concentraciones de un mineral interesante desde un punto de vista económico, decimos que estamos ante un YACIMIENTO MINERAL. Al mineral o minerales que son objeto de extracción en ese yacimiento por contener el metal que interesa, se les denomina MENA, mientras que a todo lo que no interese en el yacimiento, es denominado GANGA a) MENAS de HIERRO (Fe) Hematites, Magnetita, Siderita, Pirita (esta también es mena de Azufre) b) MENAS de COBRE (Cu) Calcopirita (oro falso), Malaquita, Azurita c) MEMAS de PLOMO (Pb) Galena d) MENAS de ALUMINIO (Al) Bauxita (aunque la Bauxita es una roca, no un mineral) e) MENAS de MERCURIO (Hg) Cinabrio h) MENAS de ZINC (Zn) Blenda 8) Minerales NATIVOS Son aquellos, que están compuestos por UN ÚNICO ELEMENTO QUÍMICO. Se forman sin combinarse con otros elementos, en estado puro. Ejemplos: Oro, Plata, Platino, Cobre, Azufre, Diamante, Grafito, etc. COLEGIO SANTO DOMINGO DE GUZMÁN FUNDACIÓN EDUCATIVA SANTO DOMINGO Departamento de CCNN. 9) Las minas Para rastrear un posible yacimiento mineral se analizan los minerales de la superficie y del subsuelo menos profundo. A todo este proceso de búsqueda, se le denomina PROSPECCIÓN Una vez la prospección ha dado resultados positivos, comienza el proceso de EXTRACCIÓN mediante una excavación que se denomina MINA. Las minas, pueden ser de varios tipos… CANTERAS A cielo abierto (en superficie) (yacimiento en superficie o a poca profundidad) CORTAS (poca profundidad) MINAS Subterráneas (yacimiento a gran profundidad) Se trabaja siempre en el borde (canto) del yacimiento. Muy habituales en la extracción de materiales de construcción y ornamentales como el mármol Muy habituales en la extracción de menas metálicas. Están formadas por terrazas de profundidad creciente (ver foto en pág. 138 del libro de texto) Constituida por una red de túneles horizontales (GALERIAS) y verticales (POZOS) 10) Yacimientos minerales en Asturias La región asturiana es una de las provincias mineras más importantes de España, aunque no cuenta con yacimientos tan renombrados como los de otras regiones. Es variadísima mineralógicamente, pero en general los minerales de interés coleccionístico son escasos y, sobre todo, se hallan muy diseminados en su geografía. Minas de Pola de Lena Se han encontrado cristales magníficamente desarrollados de rejalgar y oropimente (menas de Arsénico) en la mina "Eugenia", en las proximidades de Pola de Lena. Los cristales están englobados en calcita, que constituye la ganga del yacimiento. En esta mina se encuentra también cinabrio (mena de mercurio) Minas de Tarna Después de Almadén, quizá sea esta mina de cinabrio (mena del mercurio) una de las más importantes del mundo. En ella se han encontrado y se siguen encontrando ejemplares muy bellos y bien cristalizados, implantados en una ganga de calcita. Minas de Caravia y Ribadesella En estas localidades y en los últimos años se han realizado explotaciones a cielo abierto en las que se han obtenido estupendos cristales cúbicos de fluorita de varios colores, sobre todo de color amatista. La fluorita es la mena del Flúor Minas de pirolusita (mineral mena del Manganeso) Muy frecuentes en esta región. En la loma de Escamplero, entre Oviedo y Grado, así como en el término de Alevia, junto a Peñamellera y en Cangas de Onís, se ha encontrado este mineral. También en Mieres se han encontrado ejemplares bastante buenos.