Tema para 2º Bachillerato-Geología

1. Bloque 2
Minerales: los componentes de las rocas
1.- Materia mineral y concepto de mineral. Relación entre estructura cristalina, composición
química y propiedades de los minerales. Los mineraloides
Mineral
Un mineral es una sustancia sólida, inorgánica, natural, homogénea, de composición química y estructura
interna definidas, además de estable dentro de unos determinados límites de presión y temperatura.
Los minerales están formados por átomos, iones o moléculas que ocupan distintas posiciones en una red
cristalina, salvo en el caso de minerales amorfos. Se unen mediante enlaces covalentes (entre elementos no-
metálicos, es raro que se produzca solo), iónicos (halita), metálicos (en los elementos nativos como Au o Ag).
En ocasiones, se incluyen sustancias líquidas como el mercurio y sustancias no cristalinas como el ópalo.
Se usa de forma incorrecta el término “mineral” para referirse a “sal mineral”.
En el caso de sustancias producidas por la actividad de los seres vivos, como el hidroxiapatito de los huesos
o el aragonito de las conchas de moluscos, se habla de biominerales.
Las sustancias minerales que carecen de estructura cristalina, como la obsidiana, reciben el nombre de
mineraloides.
Para distinguir un mineral no llega con hablar de su composición química, hay que describir además su
estructura cristalina.
Génesis mineral
Los minerales se forman a partir de alguno de los siguientes mecanismos (mecanismos
mineralogenéticos):
Cristalización a partir de una masa fundida (silicatos a partir del magma, hielo a partir del agua) por
disminución de la temperatura. Cuanto más lento y más espacio haya, mayor tamaño tendrán los cristales y
más regulares serán. La falta de espacio origina formas externas irregulares. La ausencia de agitación
también favorece la formación de mayores cristales.
Sublimación de gases por enfriamiento de aire o gases saturados, como sucede con la formación de los
copos de nieve y de los cristales de azufre.
Alteración superficial o meteorización, debida a su exposición a la intemperie, como sucede con los
minerales de las arcillas formados por la descomposición de los feldespatos.
Precipitación de sales por evaporación o por descenso de la temperatura en una disolución, caso del yeso o
la calcita.
Recristalización. Cuando en un cristal algunos iones son sustituidos por otros sin que se abandone el estado
sólido y como consecuencia aparecen minerales nuevos. Un ejemplo de recristalización sería la
transformación de la calcita en dolomita durante la diagénesis (proceso sedimentario).
La formación ordenada de los elementos de un mineral para dar lugar a un cristal sucede en dos fases:
nucleación, donde los átomos, moléculas e iones primero se ordenan en un núcleo, a partir del cual crece el
cristal por aposición o agregación de capas (fase de crecimiento). La adhesión
no es igual en los vértices que en las aristas o que en el centro de las caras del
cristal. Las imperfecciones cristalinas ayudan al crecimiento del cristal y afectan a
las propiedades básicas de estos materiales, como la resistencia, la
conductividad, la deformación o el color (en el cuarzo azulado del “ollo de sapo”
hay incrustaciones de rutilo-óxido de titanio).
Las caras y/o las aristas crecen a distinta
velocidad, así puede aparecer una tolva (se
retrasa el crecimiento de las caras, pero no de
las aristas, como en la halita-derecha), o
crecimiento dendrítico (se retrasa el
crecimiento de caras y aristas, pero no de
vértices-izquerda). (ver archivo “cristalografía”)

2. Agregados cristalinos
Un núcleo de crecimiento sin otro en la vecindad, si tiene un gran volumen de espacio formará un cristal
grande o monocristal, o bien tapizará superficies en la parte convexa (drusas) o en la parte cóncava
(geodas). Esta condición se da pocas veces, siendo más frecuente que se formen bordes irregulares que
delimitan granos minerales con ordenación variable.
Si existe más de un núcleo en la vecindad, algo muy frecuente en los magmas, los cristales se agregan. Si las
redes cristalinas de dos sustancias son muy parecidas, pueden crecer ambas, una dentro de otra, de forma
orientada (epitaxia, en la imagen izquierda: rutilo sobre hematites). También pueden crecer en direcciones
distintas pero con cierta simetría, como en el caso de las maclas (fluorita, ortosa-macla de Karlsbad, yeso)
Isomorfismo
Es muy raro encontrar un mineral como una
sustancia pura. La mayor parte de los minerales presenta una amplia variación en
su composición química, como resultado de la sustitución de un ión por otro.
En las redes cristalinas, se pueden producir sustituciones de unos iones por otros
similares en cuanto a la relación carga/radio. Si además las sustituciones se presentan con regularidad, un
mineral se convierte en otra sustancia de distinta composición química pero con la misma estructura
cristalina. Y si estas sustituciones se producen en estado sólido, hablamos de isomorfismo.
En ocasiones, el ión sustituto tiene la misma carga:
Fe2SiO4 -----FeMgSiO4 --------Mg2SiO4 (serie isomorfa de los olivinos)
(Fayalita) (Forsterita)
Otras veces la carga no es la misma y se producen dos cambios simultáneos o sustitución acoplada para
que la carga del mineral permanezca neutra:
NaAlSi3O8 ---------------- CaAl2Si2O8 (serie de las plagioclasas) : Sustitución de Calcio por Sodio acoplada a la
sustitución de Aluminio por Silicio
(Albita) (Anortita)

3. Se llama serie isomorfa al conjunto de mezclas posibles entre dos extremos, en los que cada una de las dos
sustancias representa el 100%. En mineralogía la mezcla suele recibir un nombre específico, diferente del
que reciben los dos minerales formados respectivamente por cada una de las dos sustancias puras.
La existencia de sustituciones isomorfas hace posible la aparición de soluciones sólidas, resultantes de la
cristalización conjunta de de dos sustancias isomorfas.
Leyes de las sustituciones isomorfas:
• Para que dos iones puedan sustituirse, la diferencia de sus radios atómicos no debe ser mayor del
15%, aunque esto también depende da la temperatura:
(R-r) / R < 15% la sustitución es fácil y frecuente
Si la diferencia es < 30% la sustitución es limitada y poco frecuente
Si la diferencia es > 30% la sustitución es muy difícil y rara
El Fe2+
y el Mg2+
son totalmente intercambiables, pero no el Ca2+
, ya que tiene mayor radio y
sólo podría realizar la sustitución a alta temperatura.
A > temperatura > posibilidad
• Si dos iones tienen igual radio pero distinta carga, se incorporará antes el de menor carga:
Entre los feldespatos, entra antes el K+
que el Ba2+
, a pesar de tener casi el mismo radio
• Si tienen igual carga pero distinto radio, se incorporará antes del de menor radio
El K+
antes que el Cs+
• Si tienen cargas y radios próximos, se incorporará primero el de menor electronegatividad
El Na+
antes que el Cu+
Desmezclas o exsoluciones
Procesos en los que dos sustancias en solución se separan al disminuir la
temperatura.
En la serie Or-Ab (Ortosa-feldespato potásico—Albita-plagioclasa sódica), ambos
forman una solución homogénea cuando están a altas temperaturas pues Na y K
pueden sustituirse pero, al bajar la temperatura, los cristales se forman por
separado, con finas agujas de ortosa en la albita, o al revés. Este fenómeno se
conoce como crecimiento pertítico.
Sustituciones sólidas o iónicas, soluciones sólidas (=serie isomorfa) son términos
usados como sinónimos de isomorfismo
https://es.scribd.com/document/75330261/Quimica-Mineral-1-Tema-8-2
Ejercicios:
1.- ¿Se pueden sustituir los átomos de una red cristalina por otros sin que se altere el edificio cristalino? ¿Qué
compuestos se formarán? ¿Los compuestos resultantes tendrán propiedades parecidas?
2.- ¿Qué condiciones son necesarias para que se produzcan fenómenos de isomorfismo?

4. 3.- ¿Qué quiere decir que el olivino es un término de una serie isomórfica? ¿Conoces alguna otra?
4.- En la relación de iones que se muestra, donde su radio iónico figura entre paréntesis,
¿Cuáles pueden formar minerales isomorfos? Pon ejemplos de minerales isomorfos formados por estos
iones.
Na+
(1,01), Mg +2
(0,66), Si+4
(0,40), Fe+3
(0,64), Ca+2
(0,99), Al+3
(0,49)
5.- ¿Qué iones (ver a continuación) podrían sustituir al Mg2+
(0,66) en la estructura de un minera)? ¿Cuáles
sólo en el caso de altas temperaturas? ¿Cuáles no se podrían sustituir?
Iones (radio, electronegatividad):
O2-
(1,40; 3,5), Mn2+
(0,80; 1,55), Fe2+
(0,78; 1,83), Fe3+
(0,64; 1,83), Ca2+
(0,99; 1,0), Ni2+
(0,72; 1,91), Cu+
(0,96; 1,90), Cl1-
(1,81, 3,0), K+
(1,33; 0,8); Zn2+
(0,74;1,65)
6.- Justifica que mineral se formaría antes en el proceso de enfriamiento de un magma en cada caso, en base
a las leyes de las sustituciones isomorfas:
a) La forsterita (olivino magnésico) o la fayalita (olivino ferroso)
b) La albita o la anortita
c) La ortosa o la albita
d) Un piroxeno o un anfíbol
7.- En los siguientes casos hay sustancias de síntesis orgánica, inorgánica, biomoléculas, cuerpos amorfos,
rocas sedimentarias, sustancias inorgánicas, orgánicas, minerales sintéticos y verdaderos minerales. Trata
de identificarlas:
• Azufre precipitado por bacterias
• Ámbar
• Guano
• Calcita y aragonito de las conchas de moluscos
• Alumbre de laboratorio
• Cohenita, material extraterrestre desconocido en la Tierra
• Obsidiana
• Limonita
• Grafito
• Hidroxiapatito de los huesos y dientes
• Copo de nieve
• Cristales de vitaminas
• Mercurio líquido en yacimientos de cinabrio
• Ácido acético cristalizado
• Gradolinita (con átomos radiactivos)
• Cristales de azúcar sacarosa
• Esmeralda industrial
• Agua mineral
8.- ¿Qué tipo de sustituciones isomorfas se llevan a cabo entre los siguientes casos?
a) Pargasita: NaCa2AlMg4Si6Al2O22(OH)2 – Hastinetita: NaCa2AlFe4Si6Al2O22(OH)2
b) Richterita: NaNaCaMg5Si8O22(OH)2 – Ackermanita: NaNa2AlMg4Si8O22(OH)2
c) Ferroactinolita: Ca2AlFe5Si8Al2O22(OH)2 – Edenita: NaCa2Mg5Si7AlO22(OH)2
Polimorfismo
Existe más de una posibilidad de ordenación para un número concreto de átomos o iones del mismo tipo. La
cualidad que permite a un compuesto mostrar estructuras diferentes la llamamos polimorfismo. El cambio se
produce en estado sólido, mediante nucleación y crecimiento.

5. Cuando un mineral ya está formado, pueden variar las condiciones termodinámicas y producir un cambio
polimorfo. La ordenación va a depender de la presión y de la temperatura. El aumento de temperatura
produce un aumento de vibraciones y este aumento de vibraciones (sin llegar al cambio de estado) permite el
polimorfismo. El aumento de presión favorece la transformación en volúmenes pequeños, un efecto en gran
medida contrario al del aumento de la temperatura.
En general, a mayor temperatura y menor presión aparecerán estructuras más abiertas, y a menor
temperatura y mayor presión las estructuras resultantes serán más compactas.
Se distinguen tres tipos de mecanismos en el cambio de una forma polimórfica a otra:
Polimorfismo reconstructivo: hay rotura de enlaces y nueva agrupación. Precisa mucha energía, es
lento y no revierte fácilmente. Ej.: Diamante-grafito
Polimorfismo desplazativo: no hay ruptura de enlaces, pero sí ligeros desplazamientos de átomos e
iones con reajuste de ángulos. Necesita poca energía y son más rápidas y reversibles. Ej.: Cuarzo alfa
(izquierda) y cuarzo beta (derecha).
Polimorfismo orden-desorden: aparece en las
aleaciones metálicas y también en los minerales.
A altas temperaturas los átomos tienden a
desordenarse totalmente y al enfriarse el
entorno, los iones ocupan posiciones
específicas. Los polimorfos de alta temperatura
tienen más simetría que los de baja temperatura.
Ej.: KAlSi3O8 Microclino—Sanidina
Se relaciona también con la alotropía (cambio, giro), propiedad
de algunas sustancias simples de poseer estructuras moleculares
diferentes. Las moléculas formadas por un solo elemento y que
poseen distinta estructura molecular se llaman alótropos. En las
imágenes aparecen las distintas estructuras del Carbono (a la
izquierda, el grafeno)
Son ejemplos de minerales polimorfos:
Formados por C – Grafito (imagen de la derecha), diamante (imagen
de la izquierda. Son minerales distintos aunque su composición
química sea la misma. Sus propiedades, lógicamente, también serán
distintas. Como poseen un solo elemento, el Carbono, son alótropos.
En este grupo podría
incluirse el grafeno, pero es artificial.
Por CaCO3 -Aragonito, calcita.

6. Por SiO2 - Cuarzo, cristobalita (dcha.), tridimita (izqda.), cohesita, etc.
Por KAlSi3O8 - Microclima, sanidina, ortosa (feldespatos potásicos)
Estos tres nesosilicatos, andalucita, sillimanita y distena o cianita, son un ejemplo de trimorfos. Un mineral
con la misma composición química sometido a distintas condiciones de presión y temperatura, puede dar
lugar a uno de estos tres minerales, como se ve en los siguientes diagramas, llamados diagramas de fases.
El punto donde coinciden y existen los tres se conoce como punto triple.
Ejercicios
9.- ¿Por qué se producen minerales polimorfos?
10.- El grafito y el diamante están formados por Carbono, pero se diferencian por sus estructuras. ¿Qué
condiciones son necesarias para que se forme uno u otro?
11.- Aumentando la presión a la que está sometido un mineral, ¿qué le pasará a su estructura?, ¿Y si
aumenta la temperatura?
12.- El Carbono tiene dos polimorfos
a) ¿Cuáles son?

7. b) ¿Qué tipo de enlaces tiene cada uno?
c) ¿De que manera estas diferencias contribuyen a las
distintas propiedades físicas de cada uno?
https://es.scribd.com/document/75330009/Polimorfismo-1-tema-7-2
http://mineralslover.blogspot.com.es/2016/03/cuarzo-betta-vs-
cuarzo-alpha.html
Estructura de la materia cristalina
Aunque la materia en el universo adopta preferentemente el estado
gaseoso, en Geología tiene mayor interés el estado sólido, ya que la
litosfera está constituida por rocas y éstas se componen de
minerales, que son en su mayoría sólidos cristalinos.
El estado sólido se caracteriza por la fuerte unión entre sus partículas
constituyentes, que ocupan posiciones más o menos fijas. Si estas
posiciones están geométricamente ordenadas hablamos de materia
cristalina. Si por el contrario están desordenadas, hablamos de materia
amorfa.
Estructura interna de la materia cristalina
Cristales
En los sólidos, los enlaces entre átomos o moléculas suelen encontrarse ordenados en las tres direcciones
del espacio, constituyendo la materia cristalina. Esta propiedad intuida por algunos naturalistas desde el siglo
XVIII, no tuvo confirmación hasta comienzos del siglo XX cuando Von Laüe demostró mediante radiografías
con rayos X, que los cristales estaban formados por el apilamiento de planos de átomos.
Se define cristal como “porción de materia limitada exteriormente por caras planas, aristas y vértices”. Por
extensión también se define como “cualquier sólido con estructura interna ordenada”.
Los cristales pueden ser de origen natural o artificial (no sería mineral), y de composición inorgánica u
orgánica (en este caso no se trataría de un mineral). La ordenación interna es la clave de sus
propiedades, de las que depende su aspecto y su respuesta ante los procesos naturales o tecnológicos. A su
vez, dichas propiedades son consecuencia de la relación entre diferentes variables como el tamaño de las
partículas y su carga, los tipos de enlaces químicos, etc.
(fotocopiar o escanear tabla enlaces)
http://concurso.cnice.mec.es/cnice2005/93_iniciacion_interactiva_materia/curso/materiales/enlaces/enlaces1.
htm

8. Los cristales visibles al ojo humano reciben el nombre de fenocristales. Los cristales sólo visibles a
microscopio se denominan microcristales.
b) Teoría reticular.
La forma poliédrica de algunos cristales es consecuencia de su estructura
interna. Las “radiografías” de los cristales permiten afirmar que la materia
cristalina constituye un andamiaje tridimensional, en el que las distancias entre
las partículas y los ángulos que forman estos segmentos se mantienen
constantes.
Para estudiar las redes cristalinas se establecen unos ejes de coordenadas que
coinciden con filas fundamentales. Estos deben cumplir una serie de
características:
- Los ejes coinciden con filas de partículas de la red.
- Los tres ejes coinciden con las filas de mayor densidad lineal (contienen
nudos separados por el menor espacio posible)
Establecidos los ejes de coordenadas, su origen se hace coincidir con
un nudo de la red y, a partir de él, se define un poliedro cuyas aristas
son los ejes cristalográficos y los vértices de cada arista coinciden con
dos nudos consecutivos. Este poliedro se denomina celdilla unidad.
Así pues, una red cristalina puede considerarse como el apilamiento
de millones de celdillas elementales. En la naturaleza sólo existen 14
tipos distintos de celdillas elementales: las celdillas de Bravais.

9. http://biologiacampmorvedre.blogspot.com.es/2015/01/tema-4-1-bachillerato-mineralogia.html
http://www.iesdrago.com/edu/course/index.php?categoryid=84
Propiedades de la materia cristalina
La repetición indefinida de un motivo estructural tiene una serie de consecuencias.
- Homogeneidad: el valor de una medida en una porción de un cristal se mantiene en cualquier porción
de él.
- Anisotropía: Es una, característica según la cual, determinadas propiedades de un cristal
dependen de la orientación que se considere. Así, la conductividad eléctrica, calorífica, dilatación térmica,
velocidad de propagación de la luz, etc., son muy diferentes según la dirección que se tome en cuenta. En el
caso de la propagación de la luz en el interior de un cristal de cuarzo, por ejemplo, su velocidad dependerá de
la dirección que los rayos sigan en su interior.
Estructuralmente, la distancia entre los nudos vecinos de una red cristalina no es constante, y dependen
de la dirección, de ahí que varíen las propiedades del cristal. (Los cristales del sistema cúbico pueden no
presentar anisotropía en algunas propiedades, y por tanto comportarse como sólidos amorfos)

10. - Simetría: los elementos morfológicos que forman el cristal (caras, aristas y vértices) se repiten según
unos ejes y planos imaginarios denominados elementos de simetría. Los sistemas cristalinos se caracterizan
por sus diferentes grados de simetría, que oscilan entre la máxima del sistema cúbico, a la mínima del
triclínico.
Se dice que dos figuras son simétricas entre sí cuando ambas se pueden hacer coincidir. Para realizar
las coincidencias se utilizan las denominadas operaciones de simetría que son: reflexión, rotación o giro e
inversión.
Elementos de simetría de un cristal
La materia cristalina tiene simetría debido a la ordenación
de sus átomos y repetición de la celdilla elemental. Los
operadores mediante los que se pueden definir estos
parámetros son el centro, eje y plano de simetría.
Centro de simetría
El centro de simetría es el punto ideal situado en el interior del cristal, que divide a los ejes cristalográficos
que pasan por él en dos partes iguales.
Eje de simetría
El eje de simetría es la recta que pasa por el centro de simetría, y que al girar el cristal sobre él 360º se
puede observar el mismo aspecto un número de veces 2, 3, 4 o 6. El orden de los ejes viene determinado por
el número de veces que se repite una posición. Así, se definen como binarios cuando se repiten 2 veces;
ternarios, cuando se repite 3 veces; cuaternarios, 4 veces; y senarios, 6 veces.
Plano de simetría
El plano de simetría es el plano ideal que divide el cristal en dos partes iguales y simétricas. Los tres
ejes cristalográficos que pasan por el centro de simetría, dividen al cristal en ocho partes (octantes),
coincidentes con los planos de simetría del cristal.
Cuando un poliedro puede reconstruirse totalmente a partir de una cara por aplicación sucesiva de los
elementos de simetría, se dice que es una forma cerrada.
Pero a menudo esto no es posible, se habla entonces de que los cristales constan de dos o más
formas abiertas.
Los cristales que existen en la naturaleza pueden agruparse en siete tipos (los sistemas cristalinos) de
acuerdo con las longitudes de los ejes cristalográficos y de los ángulos que forman entre sí.
Defectos cristalinos: el cristal real.
La cristalización nunca es perfecta. Como en cualquier proceso natural se producen imperfecciones en el
crecimiento. Estas imperfecciones reciben el nombre de defectos cristalinos. Son las responsables de
variaciones en el color o la forma de los cristales. Los defectos cristalinos se denominan:
- Vacancias: Se producen por la ausencia de un elemento en la red. Las vacancias, al igual que otros
defectos, pueden desplazarse libremente a lo largo de la red.

11. - Átomos intersticiales: Inclusión en la red de un átomo fuera de las posiciones reticulares. Con
frecuencia este defecto se presenta unido a una vacancia, pues la formación de una vacante favorece la
aparición de un átomo intersticial.
- Sustituciones: Entrada en la red de un átomo diferente, pero de similar radio iónico que el que la
compone. Pueden dar lugar a la aparición de series isomorfas (cuando pueden darse todas las sustituciones
posibles, sin alterar la estructura de la red).
- Dislocaciones: Aparición de nuevas filas de elementos cuando en el plano anterior no existían. Una
dislocación de este tipo son las dislocaciones helicoidales, que permiten un crecimiento rápido de una cara,
pues esta nunca se acaba.
- Destrucciones locales de la red debido a inclusiones de elementos radiactivos que se han
desintegrado.
Clases minerales
La mineralogía es la disciplina geológica que tiene por objeto el estudio de los minerales y de todas sus
características: forma externa, comportamiento físico, composición química, génesis, así como su
prospección y su explotación. Na, K, Ca, Fe, Al, Si, O, H, C constituyen el 98% de los elementos de la
materia mineral
I- Elementos nativos.
Elementos nativos son los elementos que aparecen sin combinarse con los átomos de otros elementos como
por ej. oro Au. Los elementos nativos son aquellos que se encuentran en la naturaleza en estado libre (puro o
nativo), es decir, sin combinar o formar compuestos químicos.
A excepción de los gases atmosféricos, se distinguen alrededor de unos veinte elementos nativos
como: oro, plata, platino, cobre, azufre y diamante (y sus formas de grafito o carbono) (ver en archivo adjunto)
Aparte de la clase de los elementos nativos, los minerales se clasifican de acuerdo con el carácter del ion
negativo (anión) o grupo de los aniones, los cuales están combinados con iones positivos.
II- Sulfuros.
Los sulfuros naturales (producto de metales y semiminerales) son la clase más importante en la metalurgia,
pues en ella entran metales tan importantes como el hierro, estaño o manganeso, y otras menas como la
galena o la esfalerita. Se trata de compuestos de diversos minerales combinados con el azufre. Ejemplo de
minerales de los que forman parte los sulfuros son la pirita (FeS); calcopirita (CuFeS2); galena (PbS); blenda
(ZnS); cinabrio (HgS) ; antimonita (sulfuro de antimonio) y rejalgar (sulfuro de arsénico)
Por su parte, las sulfosales son minerales compuestos de plomo, plata y cobre combinados con azufre y
algún otro mineral como el arsénico, bismuto o antimonio. Un ejemplo de sulfosal es la pirargirita
Incluido compuestos de selenio (Selenide), arsenurios (Arsenide), telururos (Telluride), antimoniuros
(Antimonide) y compuestos de bismuto (Bismutide).
Los sulfuros se distinguen con base en su proporción metal. Ejemplos son galena PbS, esfalerita ZnS, pirita
FeS2, calcopirita CuFeS2, argentita Ag2S, Löllingit FeAs2.
III- Haluros.
Los halogenuros o haluros, son compuestos que resultan de la combinación de un halógeno (cloro, flúor,
bromo o yodo), con otro elemento. Un ejemplo común de halogenuro es la halita (sal de gema)
Los aniones característicos son los halógenos F, Cl, Br, I, los cuales están combinados con cationes
relativamente grandes de poca valencia, p.ej. halita NaCl, silvina KCl, fluorita CaF2.
IV- Óxidos e Hidróxidos.

12. Los óxidos e hidróxidos son el producto de la combinación del oxígeno con un elemento. En realidad, casi
todos los elementos forman óxidos, que se dividen según sus propiedades en óxidos básicos (metálicos) y
ácidos (formados por combinación del oxígeno con un elemento no metálico)
Los óxidos son compuestos de metales con oxígeno como anión. P.ej. cuprita Cu2O, corindón Al2O3,
hematites Fe2O3, cuarzo SiO2, rutilo TiO2, magnetita Fe3O4. Los hidróxidos están caracterizados por iones de
hidróxido (OH-) o moléculas de H2O-, p.ej. limonita FeOOH: goethita *-FeOOH, lepidocrocita *-FeOOH.
V- Carbonatos nitratos y boratos.
Los boratos están constituidos por sales minerales o ésteres del ácido bórico; se trata de minerales muy
diferentes en apariencia y propiedades físicas.
Los nitratos son sales que derivan del ácido nítrico; se trata de un pequeño grupo de minerales difíciles de
hallar en la naturaleza en formaciones concentradas, y que poseen características de escasa dureza y alta
solubilidad; se distingue la nitratina o nitrato sódico (o nitrato de Chile o Caliche, llamado así por el gran
yacimiento existente en el desierto de Atacama al Norte de ese país), y el salitre o nitrato potásico. Estas
sales se utilizan frecuentemente en la fabricación de explosivos, y especialmente como abonos por su riqueza
en nitrógeno.
Los carbonatos son sales derivadas de la combinación del ácido carbónico y un metal. Estos compuestos
están muy difundidos como minerales en la naturaleza. Ejemplo de carbonatos son la azurita y malaquita
(carbonatos hidratados de cobre), calcita (CaCO3), aragonito (CaCO3) y dolomita CaMg(CO3)2
VI- Sulfatos, Wolframatos, Molibdatos y Cromatos.
Los sulfatos son sales o ésteres del ácido sulfúrico, por lo general solubles en agua, excepto los sulfatos de
plata, mercurio, calcio, bario, plomo y estroncio. Se trata de minerales de origen diverso, inestables, de
aspecto variable (casi siempre no metálicos) y generalmente de escasa dureza. Ejemplo de sulfato es la
Baritina (BaSO4), el Yeso (CaSO4*2H2O) y la Tenardita (Na2SO4)
Los cromatos son sales o ésteres del ácido crómico. Se presenta generalmente en forma de minerales de
colores amarillentos. Las sales alcalinas son utilizadas como reactivos analíticos y oxidantes.
Los volframatos son elemento poco abundantes en la naturaleza. Se trata de un metal duro, denso y de brillo
plateado, que se encuentra formando parte de la volframita. Tiene utilidad en la formación de aleaciones y,
dado su gran dureza, como sustito del diamante. Una utilidad muy común por su elevado punto de fusión, es
la fabricación de filamentos para lámparas incandescentes (tungsteno)
Los molibdatos (como la molibdenita) son minerales que se presentan en la naturaleza en forma de sulfuro.
Tiene utilidad en la mejora de la resistencia y ductilidad de algunos aceros y aleaciones, y en la construcción
de determinados componentes electrónicos.
VII- Fosfatos, Arseniatos y Vanadatos.
En los fosfatos el complejo aniónico (PO4)3-
es el complejo principal, como en el apatito Ca5 [((F, Cl,
OH)/PO4)3] los arseniatos contienen (AsO4)3-
y los vanadatos contienen (VO4)3-
como complejo aniónico.
Los fosfatos sales o ésteres del ácido fosfórico, arsénico y vanadio. Son solubles en los ácidos minerales,
excepto los fosfatos neutros de metales alcalinos, que son solubles en agua.
La utilidad fundamental de los fosfatos es la de fertilizante, aunque algunos de ellos también son empleados
en la industria textil para eliminar la dureza del agua. Ejemplo de fosfatos son el apatito y la piromorfita.
VIII- Silicatos.
Los silicatos son sales de ácido silícico. Se trata de los compuestos más frecuentes y fundamentales de la
litosfera. Son parte importante de numerosas rocas y minerales (integran el 95% de la corteza terrestre), y se
hallan exclusivamente en forma de silicio y oxígeno (sílice), o en combinación con otros elementos. Salvo los
alcalinos, los silicatos son insolubles, y gran parte de ellos, salvo el fluorhídrico, son inatacables por los
ácidos.

13. Minerales que se incluyen dentro de los silicatos son el feldespato, mica, cuarzo, anfibol, piroxeno y zeolita.
Los silicatos más importantes son los de sodio y potasio (vidrios solubles), de magnesio (como el talco), de
calcio (que integran el vidrio y el cristal), y de aluminio (como el caolín o la arcilla)
Es el grupo más abundante de los minerales formadores de rocas donde el anión está formado por grupos
silicatos del tipo (SiO4)4-
.
La estructura de los silicatos.
Más del 90% de los minerales que forman las rocas son silicatos, compuestos de silicio y oxígeno y uno o
más iones metálicos.
Los principios estructurales de los silicatos son los siguientes:
a) Cada uno de los silicatos tiene como compuesto básico un ión complejo de forma tetraédrica. Este
tetraedro consiste en una combinación de un ion de silicio con un radio de 0.42Å, rodeado por 4 iones de
oxígeno con un radio de 1.32Å tan estrechamente como es posible geométricamente. Los iones de oxígeno
se encuentran en las esquinas del tetraedro y aportan al tetraedro una carga eléctrica de -8 y el ion de silicio
contribuye con +4. Así , el tetraedro puede considerarse como un anión complejo con una carga neta de -4.
Su símbolo es [SiO4]4-. Se lo conoce como anión silicato.
b) La unidad básica de la estructura de los silicatos es el tetraedro de [SiO4]4-. Se distinguen algunos
pocos tipos estructurales de los silicatos: los neso-, soro-, ciclo-, ino y tectosilicatos.
c) El catión Al3+
puede ser rodeado por 4 o 6 átomos de oxígeno y tiene un diámetro iónico muy similar a
Si4+
(Si4+
: 0.42Å, Al3+
: 0.51Å). Por esto reemplaza al Si4+
en el centro del tetraedro por ejemplo en la moscovita
KAl[6]2[(OH)2/Si3Al[4]O11] o se
ubica en el centro de un octaedro
como los cationes Mg2+
o Fe2+
por
ejemplo en el piroxeno de sodio
Jadeita NaAl[6]Si2O6.
Tipos de silicatos
- Nesosilicatos formados de
tetraedros independientes,
que alternan con iones
metálicos positivos como
p.ej. en el olivino:
(FeMg)2SiO4
Además el oxígeno del anión
silicato [SiO4]4-
simultáneamente
puede pertenecer a 2 diferentes
tetraedros de [SiO4]4-
. De tal
manera se forman aparte de los
tetraedros independientes otras
unidades tetraédricas.
- Sorosilicatos formados de
paras de tetraedros: [Si2O7],
por ejemplo epidota.
- Ciclosilicatos formados
por anillos de tetraedros de
[SiO4]4-
: [Si3O9]6-
, [Si4O12]8-
,
[Si6O18]12-
, p.ej. berilo
Be3Al2[Si6O18]
- Inosilicatos formados por cadenas simples o cadenas dobles de tetraedros de [SiO4]4-
:
De cadenas simples por ejemplo piroxenos: Augita Ca(FeMg)(SiO3)2, Hiperstena (FeMg)SiO3

14. De cadenas dobles por ejemplo anfíboles. Hornblenda CaNa(MgFeAl)5(AlSi)8O22(OH)2
- Filosilicatos formados por placas de tetraedros de [SiO4]4-
por ejemplo, las micas:
Moscovita KAl2(AlSi3O10)(OH)2
Biotita K(FeMg)3(AlSi3O10)(OH)2
Más los filosilicatos del grupo de la arcilla (caolín, illita, montmorillonita, clorita, etc) y del talco.
- Tectosilicatos, con estructuras tetraédricas tridimensionales, por ejemplo: Feldespatos KAlSi3O8
Plagioclasas (CaAl2Si2O8 Anortita y NaAlSi3O8 Albita)
Cuarzo SiO2
(Ver archivo “clases minerales” y “cristalografía”)

16. Continuar con el archivo de “propiedades de los minerales” y el archivo de “aplicaciones de
los minerales”
Bibliografía
https://es.scribd.com/document/75330009/Polimorfismo-1-tema-7-2
https://es.scribd.com/document/75330261/Quimica-Mineral-1-Tema-8-2
https://es.scribd.com/doc/75330275/Transformaciones-de-Fase-1-Tema-8-1
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https://es.scribd.com/doc/75329987/Mineralogia-descriptiva-II
http://www.geovirtual2.cl/geologiageneral/ggcap02c.htm
http://webgeology.alfaweb.no/
Mayor Rodríguez, J.; Rodríguez López, M.D.; Santolino Martín, J.M. 2001. Xeoloxía. 2º Bacharelato. Baía
Edicións. A Coruña.
Rexach López, M.V.; Gutiérrez Fernández, I. 1996. Xeoloxía. COU. Bahía Edicións. A Coruña.
Bloque 2. Minerais: os compoñentes das rochas
 B2.1. Materia mineral e
concepto de mineral. Relación
entre estrutura cristalina,
composición química e
propiedades dos minerais.
Mineraloides.
 B2.2. Relación entre as
características dos minerais e a
súa utilidade práctica.
 B2.3. Comprobación das
características da materia
mineral.
 B2.1. Describir as propiedades que
caracterizan a materia mineral;
comprender e sinalar a súa
variación como unha función da
estrutura e a composición química
dos minerais; e recoñecer a
utilidade dos minerais polas súas
propiedades.
 XB2.1.1. Identifica as
características que determinan a
materia mineral, por medio de
actividades prácticas con
exemplos de minerais con
propiedades contrastadas,
relacionando a utilización
dalgúns minerais coas súas
propiedades.
 B2.4. Clasificación químico-
estrutural dos minerais.
 B2.5. Técnicas para a
identificación de minerais.
 B2.6. Recoñecemento de visu
das especies minerais máis
comúns.
 B2.2. Coñecer e identificar os
grupos de minerais máis
importantes segundo unha
clasificación químico-estrutural, e
nomear e distinguir de visu
diferentes especies minerais.
 XB2. 1.2. Recoñece os grupos
minerais e identifícaos polas
súas características
fisicoquímicas, e recoñece por
medio dunha práctica de visu
algúns dos minerais máis
comúns.
 B2.7. Formación, evolución e
transformación dos minerais.
Estabilidade e inestabilidade
mineral.
 B2.8. Os diagramas de fases e
a evolución e transformación
dos minerais.
 B2.3. Analizar as condicións
fisicoquímicas na formación dos
minerais, e comprender e describir
as causas da evolución, da
inestabilidade e da transformación
mineral, utilizando diagramas de
fases sinxelos.
 XB2.1.3. Compara as situacións
en que se orixinan os minerais,
elaborando táboas segundo as
súas condicións fisicoquímicas
de estabilidade, e coñece algúns
exemplos de evolución e
transformación mineral por
medio de diagramas de fases.
 B2.9. Procesos xeolóxicos
formadores de minerais e
rochas: magmáticos,
metamórficos, hidrotermais,
superxénicos e sedimentarios.
 B2.10. Principais minerais
orixinados nos diferentes
procesos xeolóxicos.
 B2.4. Coñecer e identificar os
principais ambientes e procesos
xeolóxicos formadores de minerais
e rochas, e identificar algúns
minerais coa súa orixe máis
común (magmática, metamórfica,
hidrotermal, superxénica ou
sedimentaria).
 XB2.1.4. Compara os ambientes
e os procesos xeolóxicos en que
se forman os minerais e as
rochas, e identifica algúns
minerais como característicos de
cada proceso xeolóxico de
formación.