clase geotecnia

1. GEOTECNIA I
CARRERA DE INGENIERÍA CIVIL
CARRERA DE INGENIERÍA AMBIENTAL
Materia y Minerales
Tarbuck, E.J. y Lutgens, F.K. (2005). Ciencias de la Tierra, Una introducción a la geología física,
8º edición.

2. Los minerales
Los minerales son sustancias
químicas inorgánicas en estado
sólido que se presentan de manera
natural que poseen una estructura
atómica ordenada y una composición
química definida

3. ¿Por qué los Ingenieros Civiles y
Ambientales tenemos que conocer
los minerales?
• Son los componentes básicos de las rocas
• Todos los productos fabricados contienen materiales obtenidos de los minerales
• Pueden implicar riesgos para obras de ingeniería
• Pueden reaccionar con el cemento portland
• Pueden atacar al acero.

4. • Hay cerca de 4000 minerales conocidos
• Los minerales estan compuestos por elementos químicos (un
único elemento o una combinación de elementos),
• Alrededor de 20 son muy abundantes.
• Menos de 10 minerales constituyen el 99% de las rocas,
Los minerales

5. Átomos
Unidad más pequeña de materia. Del griego “indivisible” o “no contable”

6. • Un elemento está formado por una sola variedad de átomos.
• Los átomos de dos o más elementos diferentes se pueden combinar para
formar compuestos.
• La combinación debe ser siempre en una proporción definida de peso.
• La combinación debe ser siempre en un número entero de átomos.
• Los átomos que pierden o ganan o ganan un electrón de la capa exterior son
iones.
• La transferencia de un electrón que deja iones de carga opuesta en íntimo
contacto produce un fuerte enlace químico entre los iones favoreciendo la
formación de compuestos iónicos.
• Los átomos con cuatro o cinco electrones en la capa externa no suelen formar
iones.
• Generan compuestos compartiendo electrones.
• Los metales tienen uno, dos o tres electrones en la capa externa que son
fácilmente compartido entre ellos.
Átomos y compuestos

7. Enlace iónico

8. Enlace covalente

9. Los sistemas cristalinos

10. Origen de los Minerales
1. Por enfriamiento de sustancias fluidas: cristalización de
minerales que componen el magma al enfriarse este.
2. Por precipitación de sustancias en solución: Por ejemplo la
Halita, que es NaCl. Precipita cuando las aguas cargadas de
sales solubles son evaporadas.
3. Por condensación de vapores: algunos volcanes emanan gases
y vapores ricos en azufre que al enfriarse se condensan
depositando cristales de ese elemento.

11. Un cristal: es una pieza de materia cuyos
bordes son superficies naturales planas.
Los cristales se forman por solidificación de
un líquido, precipitación de especies
iónicas en una solución sobresaturada,
Cuando los líquidos se solidifican
rápidamente, los sólidos no forman
cristales sino una estructura amorfa o
vidriosa, sin regularidad o sin orden
simétrico en el ensamblaje de los
átomos.
Cristales minerales

12. Elementos químicos abundantes en la corteza
terrestre
Estos 8 elementos representan el 98% en peso de la corteza continental

13. Minerales formadores de roca

14. Tetrahedro
Silicio-
Oxígeno

15. Minerales silicatos

17. Minerales de Arcilla
Tetraedros de Silicio
Octaedros de Gibbsita o Brucita

18. Minerales de Arcilla
Tetraedros de Silicio
Octaedros de Gibbsita o Brucita

19. Minerales de Arcilla

20. Minerales No Silicatados

21. Minerales que los Ingenieros debemos
conocer
• Existen cientos de minerales.
• La lista de minerales formadores del mayor porcentaje de rocas es de
aproximadamente 20
• Minerales cuyas propiedades pueden generar riesgos para el ejercicio de la
Ingeniería
Grupos silicatos:
Olivino, Piroxeno, Anfibol, Feldespatos, Micas, Clorita, Hornblenda, Augita, Cuarzo
Carbonatos:
Calcita, Dolomita
Minerales arcillosos
Otros:
Yeso, anhidrita, halita, pirita, grafito

22. Propiedades físicas y químicas de los minerales
1. Dureza
2. Clivaje
3. Fractura
4. Gravedad específica
5. Color
6. Raya
7. Brillo
8. Hábito
9. Transparencia
10.Propiedades Magnéticas y
eléctricas
11.Estabilidad
12.Propiedades fisiológicas
13.Propiedades diagnósticas

23. Los materiales de la corteza terrestre
Elementos
Minerales
Rocas
• Cuerpo de origen natural
• Material sólido
• Forma parte de la corteza terrestre
• Agregado mono o polimineral
• Composición mas o menos homogénea
Las rocas son agregados sólidos de
minerales y otras partículas mantenidas juntas
mediante trabazón de los granos o bien con
un cemento intragranular

24. Todo lo abarcado en esta clase lo
puede profundizar en:
Capítulo 3:
Materia y Minerales (pág 77 – 107)