critalogracia

1. UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN SIMON
UNIDAD DESCONSENTRADA DEL TROPICO
INGENIERIA PETROQUIMICA
UNIDAD 4: CRISTALOGRAFÍA Y MINERALOGÍA

2. UNIDAD 4: CRISTALOGRAFÍA Y MINERALOGÍA
DEFINICIÓN. La cristalografía estudia la forma poliédrica geométrica
que adoptan los minerales al cristalizar por las condiciones físico-
químicas durante su formación y consolidación.
4.1. SISTEMAS CRISTALINOS
La asociación de elementos de simetría cristalográfica entre si da origen
a 32 clases cristalinas.
Reuniendo en grupos de manera que cada uno haya aquellas que
poseen ejes de simetría del mismo orden se forman 6 sistemas
cristalinos, cuya características simétrica es el eje común.

3. UNIDAD 4: CRISTALOGRAFÍA Y MINERALOGÍA
Simetría cristalina: Los símbolos P C I F R se refieren a los distintos tipos de red:
P = primitiva. Tiene 1 punto de red completo dentro la celdilla. En
realidad tiene un punto de red en cada uno de los 8 vértices, pero en
cada vértice sólo 1/8 de ese punto corresponde al interior de la
celdilla, es decir, 8 x 1/8=1.
•C = centrada en las caras perpendiculares al eje c de la celdilla.
Tiene 2 puntos reticulares completos dentro de la celdilla, es decir, 1
punto completo correspondiente a los 8/8 de vértices y 2/2 que
corresponden a las caras perpendiculares al eje c. En total: 8/8 + 2/2
= 2.
•I = centrada en el cuerpo de la celdilla. Tiene 2 puntos reticulares
completos dentro de la celdilla, 1 completo en el centro del cuerpo, y
los 8/8 habituales.
•F = centrada en todas las caras de la celdilla. Tiene 4 puntos
reticulares completos dentro de la celdilla, 6/2 correspondientes a los
centros de las caras y los 8/8 habituales.
•R = primitiva, con ejes iguales y ángulos iguales, ó hexagonal
doblemente centrada en el cuerpo, que contiene 3 puntos reticulares
completos (2 sobre una diagonal del cuerpo de la celdilla y los 8/8
habituales).

4. UNIDAD 4: CRISTALOGRAFÍA Y MINERALOGÍA
Descripción gráfica de los sistemas cristalinos.

5. UNIDAD 4: CRISTALOGRAFÍA Y MINERALOGÍA
Descripción gráfica de los sistemas cristalinos.

6. UNIDAD 4: CRISTALOGRAFÍA Y MINERALOGÍA
Sistema cristalino cúbico.
Es un sistema cuyas celdas unitarias tiene forma de cubo, la
característica fundamental para identificar este sistema cristalino, radica
en que está constituido por tres ejes cristalográficos que tienen la misma
longitud(a=b=c) y son perpendiculares entre sí, los cuales se denominan
a1, a2 y a3 o Alfa, Beta y Gama. Para identificar cada eje es necesario
conocer su orientación. El eje a3 es vertical, a2 es horizontal y a1 es
frontal al observador. Podemos encontrar este sistema representado en
muchos minerales como por ejemplo: Halita (NaCl), Pirita (Fes2), Galena
(PbS) (Howard, 1998)..

7. UNIDAD 4: CRISTALOGRAFÍA Y MINERALOGÍA
Sistema cristalino cúbico.
Es un sistema cuyas celdas unitarias tiene
forma de cubo, la característica fundamental
para identificar este sistema cristalino, radica en
que está constituido por tres ejes
cristalográficos que tienen la misma
longitud(a=b=c) y son perpendiculares entre sí,
los cuales se denominan a1, a2 y a3 o Alfa,
Beta y Gama. Para identificar cada eje es
necesario conocer su orientación. El eje a3 es
vertical, a2 es horizontal y a1 es frontal al
observador. Podemos encontrar este sistema
representado en muchos minerales como por
ejemplo: Halita (NaCl), Pirita (Fes2), Galena
(PbS) (Howard, 1998).

8. UNIDAD 4: CRISTALOGRAFÍA Y MINERALOGÍA
Sistema cristalino tetragonal.
En este sistema se conserva la relación
angular del sistema cubico por lo tanto;
Alfa=Beta=Gama =90°, pero difiere con
respecto a la longitud vertical (a = b ≠ c), La
cual es mayor o menor que las longitudes
horizontales. Algunos de los minerales que
representan este sistema son el Circón
(zrSiO2) y la Casiterita (SnO2). (Howard,
1998)

9. UNIDAD 4: CRISTALOGRAFÍA Y MINERALOGÍA
Sistema cristalino ortorrómbico.
Este sistema presenta relaciones angulares
de 90° entre todos los ejes que lo
conforman, sin embargo las longitudes de
cada eje son diferentes. Los vectores que
constituyen la celda unitaria se denominan
matemáticamente mutuamente ortogonales.
El elemento fundamental que nos permite
establecer una diferencia para lograr
identificar un sistema de esta naturaleza, se
basa en tres ejes binarios o un solo eje
binario con tres planos de simetría. Un
ejemplo del este sistema es el OIivino
(Ng,Fe)2(SiO4) (Howard, 1998).

10. UNIDAD 4: CRISTALOGRAFÍA Y MINERALOGÍA
Sistema cristalino hexagonal.
Es considerado como el único sistema que
se encuentra constituido por 4 ejes
cristalográficos, de los cuales 3 presentan
las mismas longitudes y se encuentran en el
mismo plano, son conocidos como los ejes
propuestos por Bravais (a1, a2 y a3), los
mismos se caracterizan por presentar una
relación angular de 120°. Formando un
ángulo de 90° se encuentra el cuarto y
último eje, el cual presenta variaciones en
su longitud. (Generalić, 2016).

11. UNIDAD 4: CRISTALOGRAFÍA Y MINERALOGÍA
Sistema cristalino trigonal.
Una de las características más
representativa de este sistema, consiste en
que los ángulos que lo conforman son
diferentes a 90°, sin embargo las longitudes
de las aristas son iguales. Como ejemplo de
este sistema cristalino podemos mencionar
la Calcita (CaCO3) y la Dolomita CaMg
(CO3)2. (Generalić, 2016)

12. UNIDAD 4: CRISTALOGRAFÍA Y MINERALOGÍA
Sistema cristalino monoclínico.
Este sistema se caracteriza por que cada
uno de los ejes cristalográficos que lo
conforman, presentan longitudes diferentes,
y los ángulos son diferentes a 90°.
El eje inclinado es el a y se dirige al
espectador, el eje vertical es el c, y el eje
restante que es perpendicular al plano que
contiene al eje a y c es b. Cuando se
orienta, el eje inclinado hacia el observador,
b está horizontal y c es vertical. Los ejes b y
c están en un mismo plano. (Griem, 2015)

13. UNIDAD 4: CRISTALOGRAFÍA Y MINERALOGÍA
Sistema cristalino triclínico.
Está conformado por tres ejes (a, b y c)
cristalográficos, todos tienes longitudes
diferentes a≠b≠c y la relación axial es
diferentes a 90°. Como ejemplo de esta
forma cristalina podemos nombrar la Albita
NaAlSi308 y Cianita Al2SiO5. (Howard,
1998)

14. UNIDAD 4: CRISTALOGRAFÍA Y MINERALOGÍA
4.2 MINERALES
Se denominan minerales las substancias naturales de composición
química definida, de estructura cristalina en formas geométricas más o
menos regulares, también amorfas por segregación o precipitación.
Todo mineral debe reunir tres cualidades: unidad material origen natural
y pertenecer a la roca salida de la corteza terrestre.
Para el objetivo de la Petroquímica. Diremos que los minerales son una
unidad material, constitutiva de la corteza terrestre.
Para la petroquímica se tomará en cuenta las condiciones físico-
químicas como la presión, temperatura y densidad.
Como tal puede influir en las formaciones hidrocarburíferas con la
presencia de ciertos elementos en el petróleo y gas.

15. UNIDAD 4: CRISTALOGRAFÍA Y MINERALOGÍA
Clasificación de los minerales
Partiremos indicando que los minerales se clasifican en ocho clases:
Clase I Elementos nativos.
Comprende a los elementos químicos que se encuentran libres en la
naturaleza y se divide en dos grupos:
Metales - brillo metálico oro (Au), plata (Ag) y cobre (S), grafito (C),
diamante (C), este último corresponde al número diez de la escala de
Mohs (Tabla, escala de dureza de los minerales). El azufre (S) puede
estar presente en la cadena de los hidrocarburos, lo cual no es
conveniente al intuir en la calidad del gas o petróleo.

16. UNIDAD 4: CRISTALOGRAFÍA Y MINERALOGÍA
Clase II Sulfuros.
Se reconoce en esta clase a los minerales, cuya composición es la
combinación no oxigenada con los elementos de S, Se, Sb, y Te. Sus
minerales más importantes son la Argentina (Ag2S), Blenda (SZn),
Galena (SPb), Cinabrio (SHg), Antimonita (S3Sb2), Pirita (S2Fe).
Clase III Sales Haloideas.
Se caracterizan por su solubilidad en el agua, se presenta en extensos
yacimientos y en grandes depósitos, el más común es la sal gema o sal
común, existen en los llamados domos de sal en estructuras diapiricas
(intrusiones plásticas de sal, la sal de roca conocida como Halita).

17. UNIDAD 4: CRISTALOGRAFÍA Y MINERALOGÍA
Clase IV Óxidos.
Presenta todas las combinaciones con el oxígeno, citaremos a la
magnetita (Fe3O4), Corindon (Al2O3), considerada como piedra
preciosa por sus diversos colores, la variedad más representativa el Rubi
por su color rojo. Es el mineral Nº9 en la escala de Mohs. Especularita
(Fe2O3) fibrosa y laminar, color gris, hematita (Fe2O3) masiva, color
rojo, el mutun constituye uno de los yacimientos más grandes del
mundo. Limonita (Fe2O3) nH2O. Casiterita (SnO2) Bolivia ocupó el
cuarto lugar en la producción de estaño (Sn) en el mundo, es un mineral
estratégico y metalúrgico de importancia.

18. UNIDAD 4: CRISTALOGRAFÍA Y MINERALOGÍA
Clase V Oxisales.
Está formado por los boratos, nitratos y carbonatos, entre Jos principales
tenemos al bórax (B4O7Na2 10H2O), Boracita (B14O20Cl2Mg6),
nitrosódico (NO3 Na). La ionización de estos minerales puede permitir la
presencia de estos elementos en la cadena de los hidrocarburos entre
los carbonatos el más importante es la calcita (CO3Ca) su abundancia
en las precipitaciones lacustres y marinas da lugar a la formación de las
rocas calcáreas como la caliza. Esta roca puede disuelta por las aguas
meteóricas y formar cavernas en el subsuelo. Por la migración de los
hidrocarburos podrían rellenar estas cavernas. EE. UU. usa las cavernas
para almacenar petróleo.

19. UNIDAD 4: CRISTALOGRAFÍA Y MINERALOGÍA
Clase VI Oxisales sulfatadas.
Las más importantes son la anhidrita (SO4Ca) y el yeso (SO4Ca) 2H2O,
se encuentran asociadas a la sal gema y forman la parte dómica de los
diapiros; también importantes por la posibilidad de formar extensos
mantos de anhidrita y yesos como sucede en Cardona, España. Pueden
estar relacionados con la presencia de reservorios de petróleo.
Clase VII Fosfatos y arseniatos.
Los más importantes son:
Apatita (PO4)3 CIF, Eritrina (AsO4)2 Co 8H20, las rocas fosfóricas son
fosfatos que resultan de la acumulación y compactación de restos de
conchillas de animales marinos, tienen su importancia en su aplicación
como abono.

20. UNIDAD 4: CRISTALOGRAFÍA Y MINERALOGÍA
Clase VIII Silicatos.
Tienen mucha importancia en la geología del petróleo. Son minerales
que se encuentran como componentes mayoritarios de las rocas
sedimentarias, de las ígneas y metamórficas.
Especialmente las primeras son una resultante de la alteración de las
rocas por los procesos de la dinámica epigénica. Los minerales más
importantes son el cuarzo (SiO2) de la foto la muestra Nº9 es una silice
(cuarzo amorfo microcristalino) formada por foramimiferos. La ortosas (
Si3 O6 AIK) las plagioclasas (Si2 O6 AICa), la sodalita (Si6 O2 Al6
(NaCa)) las micas; Biotita (Si6O20(OH)Al2(MgFe)6K3 ,la muscovita Si2
O20 Al2 (OHF) AlK2.
Clase IX Minerales radioactivos
Es una clase especial en la clasificación de los minerales el principal es
la uranita (UO2).