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3. Los minerales
1. Universidad de Oriente
Núcleo de Bolívar
Escuela de Ciencias de la Tierra
Departamento de Ingeniería Civil
Geología General (070-3154)
Instructor:
Ing. Geól. José G. Herrera García
Ciudad Bolívar, Enero de 2009
2.
3. • Constituyen: • Número de minerales y
– Los materiales que mineraloides conocidos:
conforman la Tierra – Cerca de 4.367 especies.
(corteza, manto y – Actualización:
núcleo). 19-01-2009.
– Los “bloques o pilares de – Fuente:
construcción” de las http://www.mindat.org/s
rocas. tats.php
20/01/2009 8:10 p.m. Los materiales que conforman la Tierra 6
4. • Económica: • Geológica:
– Constituyen la base del – Preservan información
desarrollo de las acerca de las
sociedades modernas condiciones de su
(recursos minerales): formación.
Metales:
Hierro, cobre, plomo,
zinc, níquel, aluminio,
entre otros.
No metales:
Yeso, caliza, agregados,
arena, entre otros.
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5. Oro Diamante
Bornita (fuente Fluorita (fuente
del cobre) del flúor)
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6. • Elemento o compuesto. Yeso
• Sustancia sólida (ni líquido ni
gaseoso).
• Ocurre naturalmente (no
sintético).
• Generalmente es inorgánico
(no biológico).
• Homogéneo (completamente
uniforme).
• Composición química definida
pero no fija (proporción
definida).
• Estructura atómica interna
ordenada (sustancia
cristalina).
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7. • Un sólido que exhibe alguna de las
propiedades de los minerales, pero no todas.
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8. • La composición de un
mineral puede
expresarse mediante
una fórmula química:
– Por ejemplo:
Nombre del mineral:
Halita.
Fórmula química:
NaCl (cloruro de sodio).
20/01/2009 8:11 p.m. Los materiales que conforman la Tierra 16
10. • Arreglo atómico desordenado:
– Por ejemplo: el vidrio.
• Arreglo atómico ordenado:
– Por ejemplo: un mineral.
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11. • Los átomos están organizados en un arreglo
geométrico repetitivo.
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12. Son minerales: No son minerales:
• Halita. • El vidrio volcánico
• Diamante. – ¡No es cristalino!
• Oro. • Carbón
– ¡Orgánico, no es cristalino!
• Safiro.
• Rubí. • Circonio cúbico.
– ¡No se presenta en la
• Esmeralda. naturaleza!
• Cuarzo. • El agua
• Hielo (glacial). – ¡No es sólida!
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13. Ión de oxígeno
(O-2)
• Mineral: • Unidad básica:
– Cuarzo. – Tetraedros de sílice.
• Fórmula química:
Ión de silicio
– SiO2. (Si+4)
• Arreglo interno
Cristales de cuarzo ordenado de los
átomos de silicio y
oxígeno:
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14. • Los cristales se forman a partir de:
– Disoluciones.
– Fundidos.
– Vapores.
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15. • Los átomos en estos estados desordenados
tienen una disposición al azar, pero al cambiar
la temperatura, presión y concentración
pueden agruparse en una disposición
ordenada característica del estado cristalino.
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16. • El mineral precipita desde la solución
debido a:
– La evaporación del agua:
Las sustancias disueltas en el agua de mar y en el agua
de los lagos (aunque más raramente), podrían
combinarse para formar minerales como la halita
(NaCl), el yeso (CaSO4.2H2O) y otros.
– La acción de diversos organismos:
La calcita (CaCO3), puede ser extraída
de la solución.
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17. • El mineral precipita desde el fundido debido a:
– La solidificación del fundido.
– La cristalización a partir de un magma/lava:
– La cristalización a partir de soluciones de aguas
calientes.
20/01/2009 8:11 p.m. Los materiales que conforman la Tierra 26
18. • Cristales de hielo cuando el agua se congela:
– Aunque ordinariamente no se considere así,
el agua es hielo fundido.
– Cuando la temperatura es suficientemente baja,
las moléculas de agua que estaban libres para
moverse en cualquier dirección ahora se quedan
quietas y se disponen mutuamente en un orden
definido para formar una masa sólida, cristalina.
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19. • Formación de rocas ígneas:
– Proceso complejo.
– En el magma hay muchos elementos disociados, pero existen
igualmente en él un número considerable de enlaces cruzados
de iones y grupos iónicos.
– El crecimiento del cristal en un magma que se enfría es el
resultado de dos procesos que compiten entre sí: a) las
vibraciones térmicas, que tienden a destruir el núcleo de
minerales potenciales y b) las fuerzas atractivas, que tienen a
congregar átomos (iones) en estructuras cristalinas.
– Cuando la temperatura disminuye, los efectos de la primera
tendencia disminuyen y ello permite que domine el efecto de
las fuerzas atractivas.
– Este proceso de formación de cristales determina, a su vez, la
composición mineral de la roca ígnea resultante.
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20. • Fluidos hidrotermales:
– Invaden grietas y huecos presentes en las rocas
formando vetas hidrotermales.
– Se caracterizan por exhibir grandes cristales (por
ejemplo, de cuarzo: SiO2).
20/01/2009 8:11 p.m. Los materiales que conforman la Tierra 30
21. • El mineral precipita desde el vapor debido a:
– Difusión del estado sólido.
– Proceso menos común.
– A medida que el vapor se enfría, los átomos o
moléculas separadas se van aproximando entre sí,
hasta formar eventualmente un sólido cristalino.
– Copos de nieve:
A partir del aire saturado de vapor de agua.
– Cristales de azufre:
En la base de las fumarolas y/o en el cuello de los volcanes
(solfataras).
20/01/2009 8:11 p.m. Los materiales que conforman la Tierra 31
22. • Intemperismo químico: • Metamorfismo:
– Algunos minerales – Se origina cuando las
arcillosos se forman rocas son transformadas
cuando otros minerales, (metasomatismo).
especialmente los
feldespatos, cambian de
composición y
estructura.
20/01/2009 8:11 p.m. Los materiales que conforman la Tierra 32
23. • Un mineral con caras • Las caras pueden
(cristalinas) definidas. desarrollarse
• Este concepto plantea macroscópica y/o
diferentes escalas de microscópicamente:
observación. – Por ejemplo, una
muestra puede ser
anédrica
macroscópicamente,
pero euhédrica
microscópicamente.
20/01/2009 8:11 p.m. Los materiales que conforman la Tierra 33
24. • Desarrollo de las caras:
– En espacios cerrados:
La forma de los minerales está controlada por la forma
del espacio circundante.
– En espacios abiertos:
Reflejan la estructura atómica interna ordenada.
20/01/2009 8:11 p.m. Los materiales que conforman la Tierra 34
25. • Espacio:
– Los minerales crecen a partir de un núcleo central
o “semilla” hasta llenar el espacio disponible.
• Tiempo.
• Temperatura, presión y concentración
adecuadas.
20/01/2009 8:11 p.m. Los materiales que conforman la Tierra 35
26. • Los cristales del mismo • El ángulo entre las caras
mineral poseen las adyacentes del cristal es
mismas caras siempre el mismo.
cristalinas.
20/01/2009 8:11 p.m. Los materiales que conforman la Tierra 36
27. • El arreglo atómico • Este patrón interno
ordenado resulta en la simetría
tridimensional (retículo del cristal.
cristalino) en los
minerales refleja un
patrón de repetición.
20/01/2009 8:11 p.m. Los materiales que conforman la Tierra 37
28. • DRX: • La medición del retículo
– Técnica que permite mediante la DRX
revelar el retículo permite la identificación
cristalino de los del mineral.
minerales.
• Equipo:
– Difractómetro de rayos
X.
20/01/2009 8:11 p.m. Los materiales que conforman la Tierra 38
30. • Minerales que tienen: • Por ejemplo:
– La misma composición – El diamante (C) y el
química. grafito (C).
– Pero diferente – El diamante se forma a
estructura cristalina altas presiones y a
(arreglo interno de grandes profundidades
átomos). (> 150 km) dentro de la
corteza terrestre.
20/01/2009 8:11 p.m. Los materiales que conforman la Tierra 40
32. S
S Fe
Fe
Aumento: 2,2 x 106 Aumento: 2,8 x 106
• Pirita (FeS2): • Marcasita (FeS2):
– Muestra un arreglo ordenado. – Átomos de Fe inequidistantes en el
– Átomos de Fe equidistantes en ambas espaciamiento horizontal y vertical.
direcciones del plano de la fotografía.
20/01/2009 8:11 p.m. Los materiales que conforman la Tierra 42
33.
34. • Es un material terrestre constituido por
agregados de minerales.
20/01/2009 8:11 p.m. Los materiales que conforman la Tierra 44
35. Poliminerálicas: Monominerálicas:
• Poseen más de un mineral. • Poseen un mineral en
• Mayoritarias. mayor proporción.
• Por ejemplo: • Minoritarias.
– Granito: • Por ejemplo:
Feldespato potásico. – Caliza:
Cuarzo. Calcita.
Hornblenda. – Sal roca:
Biotita (mica). Halita.
– Hielo glacial.
20/01/2009 8:11 p.m. Los materiales que conforman la Tierra 45
36. Granito
(roca)
20/01/2009 8:11 p.m. Cuarzo Hornblenda Feldespato
Los materiales que conforman la Tierra 46
(mineral) (mineral) (mineral)
37.
38. • Se determinan mediante el uso de nuestros
cinco sentidos.
• Permiten la identificación macroscópicamente
los minerales.
• Dependen de:
– La composición química.
– La estructura cristalina.
20/01/2009 8:11 p.m. Los materiales que conforman la Tierra 48
39. • Pirita (FeS2):
– Cristales cúbicos.
– Alta gravedad (peso)
específica.
– Caras cristalinas estriadas.
– Raya negra.
– Brillo metálico.
– Color amarillo latón.
– Olor sulfuroso.
– También conocida como
“oro de los tontos”.
20/01/2009 8:11 p.m. Los materiales que conforman la Tierra 49
40. A. Iones de sodio (Na+) y de cloro (Cl-)
B. Bloque básico de construcción del
mineral halita.
C. Agrupamiento/colección de bloques básicos
D. Intercrecimiento de cristales de mineral halita. de construcción (cristal).
20/01/2009 8:11 p.m. Los materiales que conforman la Tierra 50
41. • Características físicas:
– Son notablemente constantes en una determinada
especie mineral.
– Pero en otras pueden variar (especialmente como
el color).
• Aunque se pueden emplear técnicas avanzadas
para estudiar e identificar minerales, la mayoría
de los minerales comunes pueden reconocerse
por medio simples ensayos de sus propiedades
físicas.
20/01/2009 8:11 p.m. Los materiales que conforman la Tierra 51
42. • Entre las principales se • Otras propiedades:
cuentan: – Gusto.
– Forma del cristal. – Olor.
– Hábito del cristal. – Efervescencia.
– Brillo/lustre. – Magnetismo.
– Color. – Tacto.
– Raya/huella/raspadura/ – Diafanidad.
ralladura/polvo. – Piezoelectricidad.
– Dureza/rayabilidad. – Piroelectricidad.
– Exfoliación/clivaje/ – Índice de refracción.
crucero/corte.
– Elasticidad.
– Fractura.
– Maleabilidad.
– Gravedad/densidad/
peso específico. – Ductibilidad.
– Sectibilidad.
20/01/2009 8:11 p.m. Los materiales que conforman la Tierra 52
43. 1. Forma del cristal
20/01/2009 8:11 p.m. 1. Introducción al estudio de la Hidrología - Balance hídrico 53
44. • Expresión externa de la • El crecimiento requiere
estructura interna del condiciones ideales.
cristal.
• Forma ideal de las caras
del cristal.
Cúbica Octaédrica Prismática Prisma hexagonal
20/01/2009 8:11 p.m. Los materiales que conforman la Tierra 54
Dodecaédrica Formas compuestas Romboédrica Prisma tetragonal
45. • Los minerales pueden – Cristales subhédricos:
exhibir una amplia Caras cristalinas poco
desarrolladas.
variedad de desarrollos
– Cristales anédricos:
de caras cristalinas: Caras cristalinas no
– Cristales euédricos: visibles.
Caras cristalinas bien Crecen generalmente en
desarrolladas. espacios estrechos
Crecen en una cavidad (confinados).
abierta. Son comunes.
Son poco comunes.
20/01/2009 8:11 p.m. Los materiales que conforman la Tierra 55
Cristal de cuarzo Olivino Pepita de oro
47. 2. Hábito del cristal
20/01/2009 8:11 p.m. 1. Introducción al estudio de la Hidrología - Balance hídrico 57
48. • Se refiere:
– Al aspecto/apariencia (hábito) de los cristales
individuales (monocristales) y de los agregados
cristalinos.
– A la manera/forma como se presenta
comúnmente un mineral individual (cristal) o
cómo los cristales crecen juntos en los agregados.
20/01/2009 8:11 p.m. Los materiales que conforman la Tierra 58
49. • Depende de si:
– Un cristal consta de cristales aislados y distintos.
– Un mineral consta de un grupo de cristales
distintos.
– Un mineral consta de grupos radiales o paralelos
de cristales distintos.
– Un mineral está formado por escamas o laminillas.
– Un mineral está formado por granos grandes y/o
pequeños.
– Términos diversos.
20/01/2009 8:11 p.m. Los materiales que conforman la Tierra 59
53. • Acicular: en cristales delgados como agujas.
• Capilar/filiforme: en cristales como cabellos o
hebras.
• Hojoso: cristales alargados, aplastados como
hojas de cuchillo.
Acicular/radiante Hojoso
20/01/2009 8:11 p.m. Los materiales que conforman la Tierra 63
(Milerita) (Estibina)
54. • Dendrítico: arborescencia • Divergente/radial: grupos
en ramas divergentes y de cristales radiales.
delgadas (parecida a las • Drusa: una superficie es una
plantas/pata de gallina). drusa cuando está cubierta
• Reticulado: agrupación de por una capa de pequeños
cristales delgados en redes. cristales.
Reticulado Divergente/radiada
Dendrítico
20/01/2009 8:11 p.m.
(Pirolusita) Los materiales que conforman la Tierra 64
55. • Columnar: individuos como • Estrellado: individuos
columnas robustas. radiales que forman grupos
• Hojoso: un agregado de concéntricos o en forma de
muchas hojas aplastadas. estrellas.
• Fibroso: en agregados • Globular: individuos
fibrosos delgados, paralelos radiales que forman grupos
o radiales. esféricos o semiesféricos.
Radiante/estrellado
y globular
(Wavelita)
20/01/2009 8:11 p.m. Fibroso Los materiales que conforman la Tierra 65
(Asbesto)
56. • Botrioidal: cuando las formas • Mamilar: grandes masas
globulares se agrupan como redondas que parecen mamas,
racimos de uvas (del griego, formadas por individuos radiales.
botrio, racimo de uva). • Coloforma: formas esféricas
• Reniforme: individuos radiales compuestas de individuos
terminados en masas redondas radiales independientemente de
que parecen un riñón. su tamaño.
– El término incluye las formas
botrioidales, reniformes y
mamilares.
Reniforme
Botroidal
Mamilar, botrioidal
20/01/2009 8:11 p.m. Los materiales que conforman la Tierra Coloforma, estalactítico
66
(Hematita)
(Calcita)
57. • Exfoliable: cuando un • Laminar/tabular: cuando un
mineral se separa mineral consta de
fácilmente en placas u individuos planos, como
hojas. placas, superpuestos y
• Micáceo: parecido al adheridos a otros.
exfoliable, pero el mineral • Plumoso: formado por
puede desintegrarse en escamas finas con una
hojas pequeñísimas (p. ej. estructura divergente o
micas). plumosa.
Exfoliable, micáceo, Tabular
20/01/2009 8:11 p.m.laminar/tabular Los materiales que conforman la Tierra 67
(micas)
58. • Granular.
Masivo/granular
(Mármol)
20/01/2009 8:11 p.m. Los materiales que conforman la Tierra 68
59. • Estalactítico: cuando un • Pisolítico: un mineral formado
mineral se encuentra en forma por masas redondas del
de conos o cilindros colgantes. tamaño aproximado de un
– Estalactitas: se forman por la guisante.
depositación procedente del • Oolítico: un agregado mineral
goteo de agua que contiene el formado por pequeñas esferas
mineral desde el techo de una
caverna. semejantes a las huevas de los
peces.
• Estalacmítico: se forma
inmediatamente debajo de
donde cae la gota de agua que
forma la estalactita.
• Concéntrico: una o más capas pisolítico
superpuestas alrededor de un
centro común.
20/01/2009 8:11 p.m. Los materiales que conforman la Tierra Oolítico 69
(Menas de hierro oolítico)
60. • En bandas: cuando un mineral • Geoda: cuando una cavidad, más o
aparece en bandas estrechas de menos esférica, ha sido recubierta
diferentes colores o textura. por la depositación de mineral sin
• Masivo/macizo: un agregado mineral quedar completamente rellena.
formado por mineral compacto con – El mineral se presenta
una forma irregular, sin ninguna frecuentemente en bandas (p. ej.,
apariencia peculiar. ágata) debido a la depositación
sucesiva del material.
• Amigdaloidal: cuando una roca
– La superficie interior aparece
contiene nódulos en forma de frecuentemente recubierta con
almendra. cristales en relieve.
20/01/2009 8:11 p.m. Los materiales que conforman la Tierra 70
Geoda
61. • Concrecionario: masas
formadas por
depositación de mineral
sobre un núcleo.
– Algunas concreciones Concrecionario
son casi esféricas,
mientras que otras
asumen gran variedad
de formas.
20/01/2009 8:11 p.m. Los materiales que conforman la Tierra 71
62. 3. Brillo (lustre)
20/01/2009 8:11 p.m. 1. Introducción al estudio de la Hidrología - Balance hídrico 72
63. • Es la apariencia de un mineral al • Dos categorías básicas:
reflejar la luz. – Metálico.
• Se reconoce observando la – No metálico:
calidad de la luz reflejada por un Vítreo (vidrioso).
mineral y determinando si tiene Graso.
la apariencia de un metal o de Sedoso.
algo que no lo es. Resinoso (ceroso).
Terroso (opaco, polvoriento).
Adamantino (brillante).
Vanadinita:
brillo adamantino
20/01/2009 8:11 p.m. Los materiales que conforman la Tierra 73
Topacio: brillo vítreo
64. 4. Color
20/01/2009 8:11 p.m. 1. Introducción al estudio de la Hidrología - Balance hídrico 74
65. • Frecuentemente poco • Muchas gemas poseen
confiable para la intensos colores.
identificación de minerales. • Los minerales que tiene la
• Puede variar debido a apariencia de metales son
mínimas cantidades de de color bastante firme.
impurezas (elementos). Esmeralda (berilo)
Cuarzo (SiO2): exhiben una variedad de colores
20/01/2009 8:11 p.m. Los materiales que conforman la Tierra 75
66. • Permite hacer algunas – Claros:
generalizaciones. Típico de los silicatos no
ferromagnesianos:
• Dos categorías básicas: Al.
– Oscuros: Varían
considerablemente en
Típico de los silicatos color.
ferromagnesianos: Rara vez son oscuros.
Fe y Mg.
Félsicos (leucocráticos).
Máficos (melanocráticos). Incluye los colores:
Incluye los colores: negro, púrpura, rojo profundo,
marrón (pardo, café), gris amarillo y algunos tonos
oscuro, verde oscuro (con de marrón (pardo, café).
excepción del olivino que
es de color verde olivo).
20/01/2009 8:11 p.m. Los materiales que conforman la Tierra 76
67. 5. Raya (huella, raspadura, ralladura, polvo)
20/01/2009 8:11 p.m. 1. Introducción al estudio de la Hidrología - Balance hídrico 77
68. • Color del polvo de un mineral cuando • Cuando un mineral presenta
éste es rayado (raspado, pulverizado) variaciones de color, permite:
sobre una placa de porcelana – Uniformar el color de un mineral.
deslustrada (no pulida). – Determinar un color único.
• Por ejemplo:
– Hematita (mineral de hierro):
Color del mineral:
Café, verde, negro, rojo (terroso),
gris plateado (metálico).
Color de la raya:
Café rojizo. Esfalerita: raya amarilla
Hematita: raya
rojo-marrón
20/01/2009 8:11 p.m. Los materiales que conforman la Tierra raya negra
Pirita: 78
69. 6. Dureza (rayabilidad)
20/01/2009 8:11 p.m. 1. Introducción al estudio de la Hidrología - Balance hídrico 79
70. • Resistencia de la superficie lisa de • Los minerales muy duros como el
un mineral a ser rayado. diamante, el corindón (zafiro y
• Resistencia a la abrasión. rubí) y el topacio constituyen
• Está influenciada por el tipo de gemas.
enlace químico entre los átomos • Escalas de dureza:
dentro del mineral. – Relativa:
Friedrich Mohs (geólogo
austríaco).
– Absoluta.
20/01/2009 8:11 p.m. Los materiales que conforman la Tierra 80
71. • Se realiza por comparación con la
escala relativa de Mohs:
1. Talco, grafito.
2. Yeso.
2,5: uña del dedo.
3. Calcita.
3,5: moneda/lámina de cobre.
4. Fluorita.
4,5: clavo.
5. Apatito.
5,1: acero de la navaja.
5,5: vidrio.
6. Ortosa (ortoclasa).
6,5: Placa de porcelana/lima de acero.
7. Cuarzo.
8. Topacio.
9. Corindón.
10. Diamante.
20/01/2009 8:11 p.m. Los materiales que conforman la Tierra 81
72. 7. Exfoliación (clivaje, crucero, corte)
20/01/2009 8:11 p.m. 1. Introducción al estudio de la Hidrología - Balance hídrico 82
73. • Tendencia de un mineral a • Es una consecuencia del
romperse en direcciones arreglo interno de los
preferentes, a lo largo de átomos:
planos de debilidad – Representa la dirección de
reticular, produciendo debilidad en que los enlaces
superficies planas (tersas) y atómicos son relativamente
débiles dentro del mineral.
brillantes.
– Un mineral se rompe a lo
largo de planos paralelos a
esta dirección.
20/01/2009 8:11 p.m. Los materiales que conforman la Tierra 83
74. • Se describe por la forma • Difiere de la forma del
geométrica resultante: cristal del cual pudiera
– Número de planos. parecerse.
– Ángulo entre los planos
adyacentes.
20/01/2009 8:11 p.m. Los materiales que conforman la Tierra 84
75. • Pinacoidal (basal).
Muscovita (mica)
Fuente: Parker (2003), Physical Geology, Geosciences (211).
20/01/2009 8:11 p.m. Los materiales que conforman la Tierra 85
76. • Ángulos rectos (90°): • Ángulos no rectos
– Prismática y pinacoidal. (≠ 90°):
– Prismática y pinacoidal.
Feldespato potásico
(ortoclasa y microclino)
20/01/2009 8:11 p.m. Anfíboles
Los materiales que conforman la Tierra 86
Fuente: Parker (2003), Physical Geology, Geosciences (211).
77. • Ángulos rectos (90°): • Ángulos no rectos
– Cúbica. (≠ 90°):
– Romboédrica.
Galena
20/01/2009 8:11 p.m. Los materiales que conforman la Tierra Calcita 87
Fuente: Parker (2003), Physical Geology, Geosciences (211).
78. • Octaédrica.
Fluorita
Fuente: Parker (2003), Physical Geology, Geosciences (211).
20/01/2009 8:11 p.m. Los materiales que conforman la Tierra 88
79. • Dodecaédrica.
Esfalerita
Fuente: Parker (2003), Physical Geology, Geosciences (211).
20/01/2009 8:11 p.m. Los materiales que conforman la Tierra 89
80. Muscovita (mica)
Ortoclasa
Hornblenda
Halita
Calcita
Fluorita
20/01/2009 8:11 p.m. Los materiales que conforman la Tierra 90
81. 8. Fractura
20/01/2009 8:11 p.m. 1. Introducción al estudio de la Hidrología - Balance hídrico 91
82. • Algunos minerales carecen de planos de
debilidad, es decir, no presentan clivaje.
• Esto es debido a que los enlaces moleculares
son iguales en todas las direcciones.
• Los minerales que no presentan clivaje se
fracturan.
20/01/2009 8:11 p.m. Los materiales que conforman la Tierra 92
83. • Concoidal:
– El mineral se rompe en superficies curvas lisas.
– Filos muy agudos.
– Se parece al interior de la concha de una almeja.
20/01/2009 8:11 p.m. Los materiales que conforman la Tierra 93
84. 9.
Peso específico
(gravedad o densidad específica)
20/01/2009 8:11 p.m. 1. Introducción al estudio de la Hidrología - Balance hídrico 94
85. • Razón del peso de un mineral con respecto al
peso de un volumen igual de agua.
– Por ejemplo:
Corteza:
G = 2,7 g/cm³ (cuarzo).
Manto:
G = 3,3 g/cm³ (olivino).
20/01/2009 8:11 p.m. Los materiales que conforman la Tierra 95
86. • Se refleja en el “peso”, es decir, cuán pesado
se siente el mineral:
– Por ejemplo:
Galena:
Pesado.
Feldespato:
Ligero.
20/01/2009 8:11 p.m. Los materiales que conforman la Tierra 96
Fuente: Parker (2003), Physical Geology, Geosciences (211).
87. • Masa por unidad de • Incrementa con el
volumen (g/cm³). empaquetamiento
Galena (PbS)
(Empaquetamiento igual que
atómico y el peso
la halita pero 3 veces más densa) atómico de los
elementos dentro del
mineral.
20/01/2009 8:11 p.m. Los materiales que conforman la Tierra 97
88.
89. • Se han identificado y
descrito cerca de 4.367
minerales y
mineraloides.
• Sólo cerca de 50
minerales son
abundantes.
Vanadinita
20/01/2009 8:11 p.m. Los materiales que conforman la Tierra 99
90. • A pesar de los más de 92 elementos
(presentes en la Tabla Periódica), no se forma
una cantidad extremadamente grande de
minerales.
• Varios factores limitan el número posible:
– Muchas combinaciones de elementos son
químicamente imposibles.
– Sólo 8 elementos químicos constituyen la mayor
parte de la corteza terrestre.
20/01/2009 8:11 p.m. Los materiales que conforman la Tierra 100
91. • Cerca del 98% de todos los • La mayoría de los minerales
minerales están compuestos comunes consisten en Si y O,
por estos 8 elementos: combinados con uno o más de
– Oxígeno, O (46,6%). los otros elementos.
– Silicio, Si (27,7%).
> 74,3% (por peso) de todos los
minerales de la corteza.
84% de los átomos disponibles
para formar compuestos.
– Aluminio, Al (8,1%).
– Hierro, Fe (5,0%).
– Calcio, Ca (3,6%).
– Sodio, Na (2,8%).
– Potasio, K (2,6%).
– Magnesio, Mg (2,1%).
– Todos los otros (1,7%).
20/01/2009 8:11 p.m. Los materiales que conforman la Tierra 101
92. La corteza terrestre está
conformada principalmente
por silicio (Si) y oxígeno (O).
20/01/2009 8:11 p.m. Los materiales que conforman la Tierra 102
93.
94. • Se reconocen clases o grupos de minerales,
cada una con miembros que comparten el
mismo ión o grupo de iones cargados
negativamente.
20/01/2009 8:11 p.m. Los materiales que conforman la Tierra 104
95. • Estos grupos permiten clasificar a los minerales
según su composición química.
• 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.
• Además de los iones, algunos minerales
contienen grupos complejos, estrechamente
enlazados de átomos diferentes conocidos como
radicales, que actúan como unidades solas
dentro de los minerales.
20/01/2009 8:11 p.m. Los materiales que conforman la Tierra 105
96. Fuente: Leet y Judson (2000), tabla 4-3, p. 53.
20/01/2009 8:11 p.m. Los materiales que conforman la Tierra 106
97. Ión o grupo de iones cargados
Grupo mineral Ejemplos Composición
negativamente
Oro Au
Elemento nativo Ninguna (iones no cargados)
Diamante C
Silicato Cuarzo SiO2
- Minerales formadores
de rocas. (SiO4)-4
- Constituye el grupo Olivino (Mg, Fe)2SiO4
más importante.
Calcita CaCO3
Carbonato (CO3)-2
Dolomita CaMg(CO3)2
Pirita FeS2
Sulfuro S-1
Galena PbS
Magnetita Fe3O4
Óxido O-2
Hematita Fe2O3
Sulfato (SO4)-2 Yeso CaSO4.2H2O
Halita NaCl
Haluro (Cl-1, F-1, Br-1, I-1)
Fluorita CaF2
Hidróxido (OH)-1 Limonita FeO(OH).H2O
20/01/2009 8:11 p.m. Los materiales que conforman la Tierra 107
Fuente: Wicander y Monroe (1999), tabla 3.4, p. 57.
98. • Dominan la corteza • Silicatos:
terrestre: – Minerales que contienen
– O y Si constituyen el 74,3% de sílice.
la masa de la corteza. – Éstos son polímeros:
• Se conocen como los Los tetraedros de sílice
permanecen unidos.
minerales formadores de
rocas.
• Unidad estructural básica:
– Tetraedro de silicio.
– 1 átomo de Si (más pequeño):
4 átomos de O.
• Sílice:
– Combinación del silicio con el
oxígeno.
20/01/2009 8:11 p.m. Los materiales que conforman la Tierra 108
99. • La proporción Si:O controla
sus propiedades.
– Baja Si:O
Manto superior, corteza
oceánica.
Minerales ricos en Fe y Mg.
Mayor: Serpentina
Densidad.
Gravedad específica.
Temperatura y presión.
– Alta Si:O
Corteza continental.
Minerales ricos en Na y K.
Menor:
Densidad.
Gravedad específica.
Temperatura y presión.
Cuarzo
20/01/2009 8:11 p.m. Los materiales que conforman la Tierra 109
100. • Se distinguen dos grupos:
– Silicatos ferromagnesianos.
– Silicatos no ferromagnesianos.
20/01/2009 8:11 p.m. Los materiales que conforman la Tierra 110
101. • Contienen Fe y Mg.
• Son de color oscuro (máfico). Olivino
• Poseen alta densidad.
– Por ejemplo:
Olivino.
Piroxeno (Augita).
Hornblenda
Anfíboles (Hornblenda).
Mica (Biotita).
Biotita
20/01/2009 8:11 p.m. Los materiales que conforman la Tierra 111
102. • Contienen Ca, K y Na.
• Son de color claro (felsicos). Moscovita
• Poseen baja densidad.
– Por ejemplo:
Cuarzo.
Feldespatos (Feldespato K y Cuarzo
plagioclasa).
Muscovita (mica).
20/01/2009 8:11 p.m. Los materiales que conforman la Tierra 112
Ortoclasa
103. • La diferencia de densidad entre el manto y la corteza, y
las cortezas oceánica y la continental, es causada por la
predominancia de silicatos máficos y félsicos:
– Manto:
Olivino.
Piroxenos.
– Corteza oceánica:
Olivino.
Piroxenos.
Feldespatos.
– Corteza continental:
Cuarzo
Feldespatos (principalmente).
20/01/2009 8:11 p.m. Los materiales que conforman la Tierra 113
104. • Los tetraedros de sílice se enlazan para
formar:
– Tetraedros aislados.
– Cadenas simples.
– Cadenas dobles.
– Hojas.
– Redes
tridimensinales.
20/01/2009 8:11 p.m. Los materiales que conforman la Tierra 114
105. Proporción
Tipo de estructura Anión Ejemplo
Si:O
1:4
Tetraedros aislados. (SiO4)-4 Olivino
(0,25)
1:3 Grupo de los
Silicatos de cadena simple. (SiO3)-2
(0,33) piroxenos
4:11 Grupo de los
Silicatos de cadena doble. (Si4O11)-6
(0,36) anfíboles
Silicatos en hojas (láminas) 2:5 Grupo de las
(Si4O10)-4
continuas. (0,40) micas
Silicatos en armazón 1:2
(SiO2)0 Cuarzo
(redes tridimensionales). (0,50)
20/01/2009 8:11 p.m. Los materiales que conforman la Tierra 115
Fuente: Wicander y Monroe (1999), tabla 3.11, p. 58.
106. Individual tetrahedra linked by cations
Olivine Group
Hi T Fe-Mg silicate.
Small crystals; no cleavage.
Always olive green.
Garnet Group
Small, rounded crystals with no cleavage.
Dodecahedral crystals
Los materiales que conforman la Tierra
107. Pyroxene Group
Single chain structures with Fe and Mg.
Black to green color.
Two distinctive cleavages at nearly 90 degrees.
Stubby crystals.
Augite is the most common pyroxene.
Los materiales que conforman la Tierra
108. Amphibole Group
Double chain structures made of a variety of ions.
Two perfect cleavages at 124 and 56 degrees.
Elongate “bladed” crystals.
Hornblende, the most
common amphibole, is black.
Los materiales que conforman la Tierra
109. Mica Group
Sheet structures that result in one
direction of perfect cleavage
Biotite is the common dark colored
mica mineral
Muscovite is the common light colored
mica mineral
Clay Mineral Group
Residue left from the weathering of
feldspars.
Los materiales que conforman la Tierra
110. Feldspar Group
The most common mineral group.
2 directions of perfect cleavage at 90 .
2 Major types
Potassium feldspar
Plagioclase feldspar
Silica (Quartz) Group
Second most common
Los materiales que conforman la Tierra
112. • Existen otros grupos
principales:
– Óxidos.
– Sulfuros.
– Sulfatos.
– Elementos
nativos.
– Carbonatos.
– Haluros.
– Fosfatos.
Los materiales que conforman la Tierra
Fuente: Parker (2003), Physical Geology: Geosciences 211.