Los minerales y rocas para alumnos de 3º ESO

1. TEMA 9.TEMA 9.
MINERALES Y ROCASMINERALES Y ROCAS

2. DEFINICIÓN DE MINERALDEFINICIÓN DE MINERAL
Un mineral es un sólido natural y homogéneo producido
por procesos inorgánicos, con una composición química
definida y una disposición atómica ordenada.
El único mineral líquido es el
mercurio.
Por lo tanto, no lo fabrica el ser
humano; en este caso se llama
equivalente sintético.
La composición química es fija
o varía dentro de unos límites
muy definidos.
En un cristal, los átomos e
iones se encuentran
organizados de forma
simétrica en celdas
elementales, que se repiten
indefinidamente formando una
estructura cristalina.Si tienen
estructura amorfa se
denominan mineraloides.

3. Sistemas de cristalizaciónSistemas de cristalización
Los minerales cristalinos pueden cristalizar en 7
sistemas, según 14 patrones diferentes, conocidos como
redes cristalinas o de Bravais.

4. Formación de los cristales: cristalogénesisFormación de los cristales: cristalogénesis
La cristalogénesis es el mecanismo por el cual
los átomos, iones o moléculas se ordenan
constituyendo cristales. Hay 3 tipos:
1)Por precipitación a partir de una disolución;
ocurre cuando se produce la evaporación del
disolvente, o bien cuando la disolución está
sobresaturada.
2)Por enfriamiento o solidificación a partir de
material fundido.
3)Por sublimación de un gas.

5. Propiedades físicas de los cristalesPropiedades físicas de los cristales
Dureza, que es la resistencia que presenta a ser rayado.
Tenacidad o cohesión, que es la resistencia que ofrece
un mineral a la rotura o deformación. Así,un mineral que
se rompe fácilmente será frágil, mientras que uno difícil
de romper será tenaz.
Forma de fracturarse (en láminas, en fibras, etc.).
Comportamiento al paso de electricidad por ellos y el
magnetismo (conductores, semiconductores o aislantes).
Propiedades ópticas, determinadas por el
comportamiento del mineral al ser iluminado
(transparencia, brillo, color, etc.).

6. CLASIFICACIÓN DE LOS MINERALESCLASIFICACIÓN DE LOS MINERALES
Los minerales se clasifican de acuerdo a su
composición química y su estructura cristalina.
Estos grupos son
I. Elementos (como el azufre).
II. Sulfuros (como la pirita).
III. Halogenuros (como la fluorita).
IV. Óxidos e hidróxidos (como la Goethita y
hematita).
V. Nitratos, carbonatos y boratos (como la
dolomita).
VI. Sulfatos (como el aljez).
VII. Fosfatos (como la monazita).
VIII. Silicatos (como la mica y el cuarzo).
IX. Sustancias orgánicas (como el ámbar).

7. Los minerales más abundantes:Los minerales más abundantes:
SilicatosSilicatos
Son los minerales más abundantes de las rocas
terrestres. Su unidad estructural es el tetraedro de
sílice. Estos tetraedros se unen entre sí mediante
cationes para dar los diferentes tipos de silicatos.

8. TIPOS DE SILICATOSTIPOS DE SILICATOS
Nesosilicatos: sólo tetraedros.
Sorosilicatos: parejas de tetraedros.
Ciclosilicatos: 3, 4 o 6 tetraedros unidos por los vértices,
formando un círculo.
Inosilicatos: cadenas de tetraedros.
Filosilicatos: mallas hexagonales.
Tectosilicatos: armazones tridimensionales muy unidos:
– Cuarzo.
– Feldespatos

10. ROCASROCAS
Una roca es un agregado natural de uno o más
minerales, mineraloides o sustancias de origen
biológico normalmente en estado sólido y cohesionado.
Según su origen o proceso de formación hay tres tipos
de rocas:
1) Rocas ígneas. Formadas por la solidificación de
magma o de lava.
2) Rocas metamórficas. Formadas por alteración en
estado sólido de rocas ya consolidadas de la corteza
terrestre, cuando se someten a condiciones
fisicoquímicas diferentes a las de su formación.
3) Rocas sedimentarias. Formadas por consolidación
de materiales procedentes de erosión de rocas
anteriores o por precipitación a partir de una
disolución.

11. ROCAS ÍGNEAS O MAGMÁTICASROCAS ÍGNEAS O MAGMÁTICAS
Un magma es una mezcla compleja de silicatos, agua y
complejos volátiles fundidos a temperaturas entre 700 ºC y
1.000 ºC.
La clasificación se hace por el contenido en sílice, de modo
que a las rocas con alto contenido en sílice se les llama
ácidas > intermedias > básicas > ultrabásicas.
Hay tres tipos de rocas magmáticas según del lugar y la
velocidad a la que se produce la solidificación del magma
– Rocas magmáticas plutónicas: el magma solidifica
lentamente a grandes profundidades en el interior de la
corteza terrestre.
– Rocas magmáticas filonianas: el magma solidifica a
profundidades intermedias de la corteza terrestre.
– Rocas volcánicas: el magma solidifica en el exterior de la
corteza terrestre.

12. ROCAS MAGMÁTICAS PLUTÓNICASROCAS MAGMÁTICAS PLUTÓNICAS
Las rocas plutónicas presentan textura granuda, caracterizada
porque sus componentes minerales están bien diferenciados, son
de tamaño similar y relativamente grandes (visibles al ojo
humano). Esto es debido al lento enfriamiento del magma, lo que
permite una perfecta cristalización de los distintos componentes
del mismo. Las rocas más importantes son:
– Granito: es la roca plutónica más abundante de la corteza
terrestre. Es ácida y clara. Rica en sílice y feldespatos potásico
y sódico.
– Sienita: parecida al granito, pero casi sin cuarzo. Es rosada y
escasa en la corteza terrestre.
– Diorita: de color oscuro y acidez básica-intermedia. Casi sin
cuarzo y muy dura.

13. ROCAS MAGMÁTICAS FILONIANASROCAS MAGMÁTICAS FILONIANAS
Pueden presentar tres tipos de textura:
– Porfídica, grandes cristales e inmersos en una masa de
microcristales.
– Aplítica, microcristales aproximadamente del mismo tamaño.
– Pegmatítica, presencia de cristales de grandes dimensiones.
Las más importantes son:
– Aplitas: de composición similar al granito. Se fractura
fácilmente.
– Pegmatitas, son importantes ya que contienen minerales poco
frecuentes en la Tierra y también piedras preciosas, como el
topacio.
– Pórfidos: Suelen tener características físicas y mecánicas
similares al granito

14. ROCAS MAGMÁTICAS VOLCÁNICASROCAS MAGMÁTICAS VOLCÁNICAS
El magma se enfría de forma brusca, lo que provoca que los minerales
no cristalizan bien y son indistinguibles unos de otros.
Los diferentes tipos de texturas que presentan son:
– Microcristalina. Si los cristales son visibles con lupa.
– Hipocristalina. Si los cristales se diferencian al microscopio óptico.
– Vítrea. Si no hay formación de cristales, siendo la roca una masa
de materia amorfa no cristalina.
Las rocas volcánicas más importantes son:
– Pumita: ácida. Muy ligera y aspecto esponjoso. De varios colores.
– Riolita: composición similar al granito.
– Traquita: similar a la sienita.
– Basalto: de color oscuro. Es la roca volcánica más abundante de la
corteza terrestre.

15. METAMORFISMOMETAMORFISMO
Y ROCAS METAMÓRFICASY ROCAS METAMÓRFICAS
El metamorfismo es el conjunto de procesos que conducen a la
transformación mineralógica y estructural de una roca en otra
distinta, por la acción de la presión y/o temperatura. Hay varios
tipos:
Metamorfismo de presión o dinamometamorfismo, de
efecto local provocado casi exclusivamente por la presión; en
zonas de falla o de cizalla.
Metamorfismo térmico o de contacto, provocado casi en
exclusiva por efecto de la elevación de la temperatura, cuando
una bolsa de magma fundido entra en contacto con otra roca.
Metamorfismo de enterramiento, provocado por el peso de
los materiales suprayacentes (presión litostática). Ocurre en
rangos de temperatura de media a baja.
Metamorfismo regional o dinamotérmico, provocado por el
efecto combinado de la presión y la temperatura, que afecta a

16. TIPOS DE ROCAS METAMÓRFICASTIPOS DE ROCAS METAMÓRFICAS
Cuando el factor predominante es la presión, la roca desarrolla la
esquistosidad típica del metamorfismo; y cuando el predominante
es la temperatura, la roca no presenta esquistosidad.
En base a este criterio se establecen dos grupos básicos de rocas
metamórficas: sin esquistosidad y con esquistosidad.
Sin esquistosidad. Son rocas de aspecto granular caracterizada
por la presencia de cristales en forma de mosaico. Las más
importantes son:
– Cuarcita: es una roca muy compacta, dura y áspera al tacto, de
color blanco o grisáceo, aunque también rosácea o amarilla.
– Mármol: por metamorfismo térmico de calizas. Puede presentar
diversos colores en función de las impurezas. Es una roca
dura, abundante, y que presenta una gran variabilidad de
aspectos.

17. TIPOS DE ROCAS METAMÓRFCASTIPOS DE ROCAS METAMÓRFCAS
Con esquistosidad. Son rocas en las que los minerales se
reorganizan en planos más o menos paralelos, dispuestos
perpendicularmente a la dirección de la presión recibida.
Entre las rocas metamórficas con esquistosidad están:
– Pizarra: formada por metamorfismo regional de bajo grado de
rocas arcillosas. Se exfolia en láminas.
– Filita: similar a la pizarra. Su diferencia está en su brillo
superficial.
– Esquisto: por metamorfismo regional de medio grado sobre
rocas arcillosas.
– Gneis: por metamorfismo regional de alto grado sobre granitos
o rocas sedimentarias detríticas.

18. ROCAS SEDIMENTARIASROCAS SEDIMENTARIAS
Para convertir un sedimento en una roca sedimentaria, tiene
que experimentar transformaciones mediante un proceso
denominado DIAGÉNESIS, que tiene 3 fases:
1.Compactación.
2.Disolución.
3.Cementación.
En este proceso no hay grandes presiones ni temperaturas. Si
se superan los 10 o 12 kilómetros de profundidad ya no se habla
de diagénesis, sino de metamorfismo; y si los cambios ocurren
cerca de la superficie pueden ser confundidos con la
meteorización.
Las rocas sedimentarias se pueden clasificar por el componente
dominante en el momento del depósito o por el mecanismo de
acumulación sobre la superficie. En este caso:
– Rocas detríticas.

19. ROCAS SEDIMENTARIAS DETRÍTICASROCAS SEDIMENTARIAS DETRÍTICAS
Cuando un agente geológico (ríos, viento, glaciares) pierde velocidad, los
materiales que transporta caen por gravedad. A estos materiales se les llama
sedimentos y cuando se compactan forman las rocas sedimentarias
detríticas.
Los sedimentos se clasifican por su tamaño y, por tanto, las rocas detríticas
se clasificarán por el tamaño de los sedimentos que las componen:Tamaño del sedimento Tipo del sedimento Roca detrítica
> 2 mm Grava Conglomerados (pudingas y brechas)
2 mm- 1/16 mm Arena Areniscas (las arcosas son oscuras)
< 1/16 mm Arcilla Lutitas

20. ROCAS SEDIMENTARIAS QUÍMICASROCAS SEDIMENTARIAS QUÍMICAS
La acumulación de material sobre la superficie terrestre es
consecuencia de una reacción química.
– Rocas carbonatadas: precipita carbonato. Las más frecuentes son las
rocas calizas (carbonato cálcico) y las dolomías (carbonato
calcimagnésico). Muchas calizas tiene origen orgánico ya que
provienen de los caparazones y exoesqueletos de los animales
marinos.
– Rocas silíceas: precipita sílice (SiO2). Menos frecuentes que las
carbonatadas, aunque tan conocidas como el sílex o las ágatas.
– Rocas evaporíticas: cuando el clima es muy árido las sales disueltas
en el agua precipitan. Ejemplos son la halita o sal gema y el yeso.

21. ROCAS SEDIMENTARIAS ORGÁNICASROCAS SEDIMENTARIAS ORGÁNICAS
Rocas ricas en materia orgánica.
– Carbones, formados por materia orgánica en ambientes
continentales (lagos, marismas, etc.) tiene que ser enterrada
por sedimentos inorgánicos rápidamente para que
no se oxide en la superficie y, posteriormente, ha de ser
fermentada por bacterias anaerobias que la enriquecen en
carbono. Según su contenido se denominan: Turba (<50%),
lignito (70%), hulla (80%) y antracita (90%) que es
metamórfica.
– Petróleo: la única roca líquida. Su origen está en los restos de
plancton caen al fondo marino, con poco oxígeno. Se empieza
a transformar y forma con el agua de mar el sapropel (viscoso).
Si las rocas son permeables (roca madre del petróleo)
absorben el sapropel, y algunas bacterias lo transforman en
petróleo. El petróleo va avanzando por la roca, hasta alguna
roca impermeable que lo retenga para que pueda almacenarse

22. APLICACIONES DE LOSAPLICACIONES DE LOS
MATERIALES TERRESTRESMATERIALES TERRESTRES
Yacimientos: Son depósitos de minerales o rocas con interés
económico y cuya explotación resulte rentable.
Los minerales se asocian a otro tipo de materiales,por lo que para
extraer el mineral hace falta remover mucha roca. Esto da lugar a tres
conceptos muy importantes en las explotaciones minerales:
- Mena: es la parte del yacimiento que tiene interés económico.
- Ganga: el material que hay que desechar.
- Ley: es la proporción entre mena y ganga de un determinado
yacimiento.
Cuando un yacimiento sedimentario concentra un elemento nativo
recibe el nombre de placer.

23. APLICACIONES DE LOSAPLICACIONES DE LOS
MATERIALES TERRESTRESMATERIALES TERRESTRES
Entre los minerales más importantes podemos citar:
Metálicos: además de los elementos nativos, como el oro,
plata, mercurio, cobre, etc., son importantes la pirita
(hierro), galena (plomo), blenda (cinc), cinabrio (mercurio),
bauxita (aluminio)...
No metálicos: azufre nativo, grafito (carbono), sepiolita
(absorbente), yeso (para la construcción), halita (sal común,
para los alimentos), nitratos (para los suelos agrícolas)...
Energéticos: uraninita (principal mena de uranio).
Gemas: diamante, berilo, topacio, malaquita, granates,
turquesa...

24. APLICACIONES DE LOSAPLICACIONES DE LOS
MATERIALES TERRESTRESMATERIALES TERRESTRES
Los usos que se les puede dar a las rocas son varios.
Rocas de interés industrial: areniscas y conglomerados
para la construcción, margas (es una arcilla calcárea) para
la producción de cemento, calizas y sílex (para el "balasto",
que es sobre lo que se apoyan los raíles de los
ferrocarriles)...
Rocas ornamentales: el mármol es la roca ornamental por
excelencia, pero actualmente se utilizan gran cantidad de
rocas de otro tipo para revestimientos de edificios, como
son el granito, basalto, rocas metamórficas, calizas, etc.
Rocas energéticas: básicamente el carbón y petróleo.