mineralogia

1. MINERALOGIA
1° Sem. 2023
HERNAN CAMPOS ONFRAY

2. DESCRIPCION DE LA ASIGNATURA
• Curso que tiene como propósito entregar un
conocimiento sobre fundamentos de geología y
mineralogía su relación con la química y otras ciencias.
• Está destinado a proporcionar al estudiante un enfoque
general de las diferentes especies minerales en cuanto
a su descripción, leyes que lo rigen, cristalografía,
composición química y relaciones físicas, hasta llegar a
formarse un criterio de identificación y clasificación.

3. UNIDAD NOMBRE FECHA TEMA
UNIDAD I Introducción
lunes, 20 de marzo
Conceptos generales de geología general
Introducción a la Mineralogía, importancia ,
conceptos, valores como ciencia pura y aplicada.
martes, 21 de marzo Relación con la Geología.
lunes, 27 de marzo
Petrografía. Estructura general de la Tierra: Origen
y formación materiales de la Corteza terrestre.
martes, 28 de marzo
Rocas y minerales petrográficos: Ígneas -
Metamórficas - y Sedimentarias.
UNIDAD II Cristalografía
lunes, 3 de abril Formación de los cristales.
martes, 4 de abril Desarrollo de la cristalografía,
lunes, 10 de abril
SEMANA PAPAYO. Ordenación regular de los
puntos en el espacio.
martes, 11 de abril SEMANA PAPAYO. Simetría. Sistemas Cristalinos.
lunes, 17 de abril MONOGRAFIA 1
martes, 18 de abril
Proyecciones cristalográficas. Estudio y medición
de los cristales.
lunes, 24 de abril MONOGRAFIA 2
martes, 25 de abril
Agregados cristalinos,
Maclas.

4. UNIDAD III
Química
Mineral
lunes, 1 de mayo FERIADO
martes, 2 de mayo
Interpretación y análisis.
Composición química y el
contenido de la celda unidad.
lunes, 8 de mayo MONOGRAFIA 3
martes, 9 de mayo
Principio de cristaloquímica.
Enlaces intraatómicos.
Tamaño entre iones.
Isomorfismo. Polimorfismo.
Seudomorfismo,
lunes, 15 de mayo MONOGRAFIA 4
PRIMERA PRUEBA PARCIAL 16/5/2023

5. UNIDAD NOMBRE FECHA TEMA
UNIDAD IV Física Mineral
lunes, 22 de mayo RECESO
martes, 23 de mayo RECESO
lunes, 29 de mayo MONOGRAFIA 5
martes, 30 de mayo
Introducción.
Densidad,
lunes, 5 de junio VISITA MUSEO x confirmar
martes, 6 de junio Propiedades, ópticas. Exfoliación. Fractura. Dureza.
lunes, 12 de junio MONOGRAFIA 6
martes, 13 de junio Propiedades magnéticas.
lunes, 19 de junio MONOGRAFIA 7
UNIDAD V
Mineralogía
Determinativa
martes, 20 de junio
Introducción. Formas cristalinas.
Agregados cristalinos.
lunes, 26 de junio FERIADO
martes, 27 de junio
Cohesión brillo. Lustre. Raya. Color.
Pruebas especiales. Ensayos químicos. Técnicas
especiales.
SEGUNDA PRUEBA PARCIAL3/7/2023
UNIDAD VI
Sistemática
Mineral
martes, 4 de julio
Concepto especie mineral.
Clasificación de las especies.
Clases minerales.
EXAMEN 11/7/2023

6. Criterios de evaluación
PRUEBA 1 35%
PRUEBA 2 35%
MONOGRAFIAS 30%

7. MONOGRAFIAS FECHA T E M A I N T E G R A N T E S
MONOGRAFIA 1 17-abr NOMENCLATURA DE SIMETRIA
MONOGRAFIA 2 24-abr PETROGRAFIA
MONOGRAFIA 3 8-may MINERALES NO CRISTALINOS
MONOGRAFIA 4 15-may MINERALES RADIOACTIVOS
MONOGRAFIA 5 29-may
CRISTALOGRAFIA; AGREGADOS
CRISTALINOS Y MACLAS
MONOGRAFIA 6 12-jun MINERALES DE CHILE
MONOGRAFIA 7 19-jun
RECONOCIMIENTO DE MINERALES
DE COBRE Y HIERRO
12 puntos cada monografia 72 puntos
30 % nota final
presentacion y exposición 28 puntos

8. Bibliografía Básica
- Skoog, D ; West, D. ; Holly (1996). Química Analítica.
- L.G. Berry B. ; Masson. Mineralogía.
- Dana Hurlburt. Manual de Mineralogía.
- Dana Ford. Mineralogía Cristalografía y Física Mineral.
- Kill Erwin. Geología Mineralogía y Cristalografía.
- Alton Wade. Elementos de Mineralogía y Cristalografía.
- Sandes. Introducción a la cristalografía.
- Brian Mason. Principios de Geoquímica.
- F. Rathel H. Read. Mineralogía.
- H. H Read. Introducción a la Historia de la Tierra.
- Douglas Daniels. Conceptos y Modelos de Química.
- Alton Wad. Elementos de Cristalografía y Mineralogía. Editorial
- Brian Mason. Principios de la Geoquímica.
- Revistas Journal of Chemical Education
- J.B Dixon y S.W Weed. Soil Science Minerals in Soil Environments Society

9. ►Entregar al estudiante los conocimientos adecuados
sobre Mineralogía que le permitan desarrollarse en
niveles superiores de su formación profesional.
►Conocer los diferentes tipos de rocas, interpretando su
génesis. Generalidades sobre fundamentos de
Geología, su relación con Química y otras Ciencias.
Objetivos Generales de la Asignatura

10. ►Conocer los principales compuestos minerales y los
más característicos de nuestro yacimiento, enfatizando
en los metalíferos de rendimiento económico en
nuestro país.
►Desarrollar en los estudiantes la habilidad de
identificación de minerales en especial los más
comunes. Determinación de caracteres físicos y usos
de tablas de determinación. Reconocimiento práctico
de muestras mineralógicas de Cobre y Hierro

11. INTRODUCCION
✓ CONCEPTOS DE GEOLOGIA GENERAL
✓ EVOLUCION
✓ EVOLUCION DE LOS MINERALES
✓ INTRODUCCION A LA MINERALOGIA
✓ RELACION CON LA GEOLOGIA
✓ ESTRUCTURA DE LA TIERRA
✓ ORIGEN Y FORMACION DE LA CORTEZA TERRESTRE
✓ ROCAS Y MINERALES
✓ ROCAS IGNEAS, METAMORFICAS Y SEDIMENTARIAS

12. GEOLOGIA
Ciencia que se ocupa del estudio de la tierra, de
los minerales que la forman, de las rocas de la
estructura, origen y evolución de estos a través del
tiempo, así como de los tipos de vida en el
pasado, extensión de los mares y continentes
apoyado en otras ciencias que aportan su método,
sus leyes, así como sus principios.

13. La GEOLOGÍA es la ciencia natural que estudia la
composición y estructura tanto interna como
superficial del planeta Tierra, y los procesos por los
cuales ha ido evolucionando a lo largo del tiempo
geológico.
La misma comprende un conjunto de geociencias, así
conocidas actualmente desde el punto de vista de
su pedagogía, desarrollo y aplicación profesional.

14. Ofrece testimonios esenciales para comprender
la tectónica de placas, la historia de la vida a través de
la paleontología, y cómo fue la evolución de esta,
además de los climas del pasado. En la actualidad la
geología tiene una importancia fundamental en la
exploración de yacimientos minerales y de hidrocarburos
(petróleo y gas natural), y la evaluación de recursos
hídricos subterráneos (hidrogeología).

15. También tiene importancia fundamental en la prevención y
entendimiento de fenómenos naturales como remoción de
masas, en general terremotos, tsunamis, erupciones
volcánicas, entre otros. Aporta conocimientos clave en la
solución de problemas de contaminación medioambiental, y
provee información sobre los cambios climáticos del pasado.
Juega también un rol importante en la geotecnia y la
ingeniería civil.

16. Aunque la minería y las piedras preciosas han sido objeto del
interés humano a lo largo de la historia de la civilización, su
desarrollo científico dentro de la ciencia de la geología no
ocurrió hasta el siglo XVIII. El estudio de la Tierra, en
especial la paleontología, floreció en el siglo XIX, y el
crecimiento de otras disciplinas, como la geofísica con
la teoría de las placas tectónicas en los años 60, que tuvo un
impacto sobre las ciencias de la Tierra similar a la teoría de la
evolución sobre la biología.

17. Paleontología
La paleontología es la ciencia natural que estudia e
interpreta el pasado de la vida sobre la Tierra a
través de los fósiles. Se encuadra dentro de las
ciencias naturales, posee un cuerpo de doctrina
propio y comparte fundamentos y métodos con
la geología y la biología con las que se integra
estrechamente.

18. GEOTECNIA
La geotecnia, también llamada mecánica de suelos,
es la aplicación de métodos científicos y principios de
ingeniería para la adquisición, interpretación y uso
del conocimiento de los materiales de la corteza
terrestre y los materiales de la tierra para la solución
de problemas de ingeniería y el diseño de obras de
ingeniería.

19. Es la ciencia aplicada de predecir el comportamiento
de la Tierra, sus diversos materiales y procesos para
hacer que la Tierra sea más adecuada para las
actividades humanas y el desarrollo.
La geotecnia abarca los campos de la mecánica del
suelo y la mecánica de rocas, y muchos de los
aspectos de geología, geofísica, hidrología y otras
ciencias relacionadas.

20. La tectónica de placas o tectónica global es
una teoría que explica la forma en que está estructurada
la litosfera (porción externa más fría y rígida de la Tierra).
La teoría da una explicación a las placas tectónicas que
forman parte de la superficie de la Tierra y a los
deslizamientos que se observan entre ellas en su
movimiento sobre el manto terrestre fluido, sus
direcciones e interacciones. También explica la formación
de las cadenas montañosas (orogénesis).

21. Asimismo, da una explicación satisfactoria al
hecho de que los terremotos y
los volcanes se concentran en regiones
concretas del planeta (como el Cinturón de
Fuego del Pacífico) o a la ubicación de las
grandes fosas submarinas junto a islas y
continentes y no en el centro del océano.

22. MOVIMIENTO DE LOS CONTINENTES
200 MILLONES DE AÑOS ATRAS

23. MOVIMIENTO DE LOS CONTINENTES
EN LA ACTUALIDAD

24. MOVIMIENTO DE LOS CONTINENTES
100 MILLONES DE AÑOS AL FUTURO

25. EVOLUCION
La evolución biológica es el conjunto de cambios
en caracteres fenotípicos y genéticos de
poblaciones biológicas a través de generaciones.
Dicho proceso ha originado la diversidad de
formas de vida que existen sobre la Tierra a partir
de un antepasado común.

26. EVOLUCION
AL PARECER, ALGUNOS EVENTOS SUCEDEN
MUY LENTAMENTE Y OTROS MUY
RÁPIDAMENTE, PERO EN REALIDAD,
DEPENDIENDO DEL PARÁMETRO DE
MEDICIÓN, LOS RESULTADOS APARENTES
PUEDEN VARIAR SIGNIFICATIVAMENTE

28. El Calendario Cósmico es una escala en la
que el periodo de vida del Universo se
extrapola a un calendario anual; esto es,
el Big Bang tuvo lugar en el 1 de enero
cósmico, exactamente a medianoche y el
momento actual es la medianoche del 31 de
diciembre.

29. En este calendario, el Sistema
Solar aparece recién el 9 de septiembre, la
vida en la Tierra surge el 30 de ese mes, el
primer dinosaurio aparece el 25 de
diciembre y los primeros primates el 30.

30. Los más primitivos Homo Sapiens aparecen diez
minutos antes de medianoche del último día del año,
y toda la historia de la humanidad ocupa solo los
últimos 21 segundos. En esta escala de tiempo, la
edad humana promedio dura unos 0,15 segundos.
En esta escala, hay 438 años por segundo,
1.580.000 años por hora, y 37.800.000 años por día.

32. CALENDARIO CÓSMICO
“Los Dragones del Edén”, Carl Sagan, 1977
¿Qué pasaría si se comprimiesen 15 mil millones de años en 1 año?
Big Bang 1 de enero
Origen de la galaxia de la Vía Láctea 1 de mayo
Origen del sistema solar 9 de septiembre
Formación de la Tierra 14 de septiembre
Origen de la vida en la Tierra 25 de septiembre
Atmósfera apreciable de oxígeno en la Tierra 1 de diciembre
Aparición de los invertebrados 17 de diciembre
Aparición de los vertebrados 19 de diciembre
Animales empiezan a poblar la Tierra 21 de diciembre
Aparición del primer hombre 22.30.00 del 31 de diciembre
Nacimiento de Jesucristo 23.59.56 del 31 de diciembre
Las Cruzadas 23.59.58 del 31 de diciembre
El Renacimiento 23.59.59 del 31 de diciembre
Expansión de la Ciencia y de la Tecnología 00.00.01 del Año Nuevo

33. Evolución y
Genética
En 1831, a la edad de 22 años, el
naturalista inglés Charles
Darwin se graduó de la
Universidad de Cambridge y
navegó por el mundo durante
cinco años a bordo del bergantín
de nombre HMS Beagle.

34. Como naturalista del Beagle, Darwin tomó muchas
anotaciones sobre la vida silvestre y los entornos
que veía, también reunió miles de especies que
llevó a su país, el Reino Unido. Darwin permaneció
cinco semanas en las islas Galápagos, durante
este tiempo observó muchas plantas y animales
que eran muy distintos de las especies de la parte
continental de América del Sur.

35. Después de la travesía del Beagle, regresó a
Inglaterra en 1836, tras lo cual Darwin pasaría los
siguientes veinte años trabajando en su teoría de
la evolución. Sus observaciones de la vida
silvestre de las islas Galápagos, junto con las de
otros sitios, dieron como resultado su teoría de la
evolución, publicada en el libro “El origen de las
especies por medio de la selección natural”.

36. La extinción puede ocurrir como consecuencia de
la selección natural. Los animales y plantas mal
adaptados a su entorno pueden no sobrevivir y
por tanto, no reproducirse. La población de su
especie disminuiría y podría eventualmente llegar
a extinguirse y ser remplazada por otras especies
mejor adaptadas al medio.

37. TEORIA DE DARWIN
Evolución del Hombre

39. He aquí una gran pregunta
¿¿Los minerales evolucionan??

41. La evolución mineral es una reciente hipótesis
que proporciona un contexto histórico a
la mineralogía. Postula que la mineralogía en
planetas y lunas se vuelve cada vez más
compleja como resultado de cambios en los
entornos físico, químico y biológico.

42. En el sistema solar, el número de especies minerales
ha aumentado desde aproximadamente una docena
hasta más de 5400 como resultado de tres procesos: la
separación y concentración de elementos; unos
mayores rangos de temperatura y de presión, junto con
la acción de volátiles; y la aparición de nuevas vías
químicas proporcionadas por los organismos vivos.

43. En la Tierra, hubo tres eras en la evolución
mineral:
• Era de la acreción planetaria, con el
nacimiento del Sol y la formación
de asteroides y planetas, que aumentó el
número de minerales hasta aproximadamente
250;

44. • Era del retrabajo de la corteza y del
manto, la repetición del trabajo de
la corteza y del manto a través de
procesos como la fusión parcial y
la tectónica de placas, que aumentó el
total hasta aproximadamente unos 1500;

45. • Era de la mineralogía mediada
biológicamente, los cambios químicos
mediados por organismos vivos, con el mayor
incremento que se produce después de la Gran
Oxidación, que dieron como resultado los
minerales restantes, más de dos tercios del total.

46. Durante la mayor parte de su historia, la
mineralogía no tuvo ningún componente
histórico. Se ocupaba de clasificar los minerales
según sus propiedades químicas y físicas (como
la fórmula química y la estructura cristalina) y
de fijar las condiciones para la estabilidad de un
mineral o grupo de minerales.

47. Sin embargo, hubo excepciones en las
publicaciones que examinaron la
distribución de las edades de los minerales
o de las menas. En 1960, Russell Gordon
Gastil encontró algunos ciclos en la
distribución de las fechas minerales.

48. Charles Meyer, al encontrar que los minerales
de algunos elementos se distribuían en un lapso
de tiempo más amplio que otros, atribuyó esa
diferencia a los efectos de la tectónica y de la
biomasa en la superficie química,
particularmente del oxígeno libre y del carbono.

49. En 1979, A. G. Zhabin introdujo el concepto
de etapas de evolución mineral en la revista
en lengua rusa Doklady Akademii Nauk y en
1982, N. P. Yushkin observó la creciente
complejidad de los minerales en el tiempo
cerca de la superficie de La Tierra.

50. En un artículo de 2008 se introdujo la expresión
«evolución mineral», pero Robert Hazen y sus
coautores reconocieron que la aplicación de la palabra
«evolución» a los minerales podría ser controvertida,
aunque ya había precedentes desde el libro de
1928 The Evolution of the Igneous Rocks [La evolución.
de las rocas ígneas] de Norman Bowen.

51. Luego, en 2008, Hazen y sus colegas introdujeron una
visión mucho más amplia y detallada de la evolución
mineral. Esto fue seguido por una serie de
investigaciones cuantitativas de la evolución de varios
grupos minerales. Y esto llevó en 2015 al concepto
de ecología mineral, que es el estudio de las
distribuciones de minerales en el espacio y el tiempo.

52. Así el concepto de ecología mineral, a
diferencia de la evolución biológica, no
implica la mutación, la competencia o
el paso de información a la progenie. Hazen
et al. exploraron algunas otras analogías,
incluida la idea de extinción.

53. En el Universo temprano, no había minerales
porque los únicos elementos disponibles
eran hidrógeno, helio y cantidades mínimas
de litio. La formación de minerales se hizo
posible después de que se sintetizaran en las
estrellas los elementos más pesados, como
el carbono, el oxígeno, el silicio y el nitrógeno.

54. En las atmósferas en expansión de las gigantes rojas y de
la eyección de las supernovas, se formaron los minerales
microscópicos a temperaturas superiores a los 1500 C.
Evidencias de esos minerales se pueden encontrar en los
granos interestelares incorporados en meteoritos
primitivos, llamados condritas, que son
esencialmente rocas sedimentarias cósmicas.

55. El número de especies conocidas es de
aproximadamente una docena, aunque se han
identificado varios materiales más, pero que no han
sido clasificadas como minerales. Debido a que el
diamante tiene una alta temperatura de cristalización
(de alrededor de 4400 C), probablemente fue el primer
mineral que se formó. Fue seguido por el grafito,
algunos óxidos, carburos, nitruros y silicatos .

56. Después de la formación del sistema solar, la
evolución mineral fue impulsada por tres
mecanismos principales: la separación y
concentración de elementos; unos mayores rangos
de temperatura y presión combinados con la
acción química de los volátiles; y unas nuevas vías
de reacción impulsadas por los organismos vivos.

57. El nivel más alto en la clasificación de minerales
se basa en la composición química. Sin embargo,
los elementos que definen muchos de los grupos
minerales, como el boro en los boratos y
el fósforo en los fosfatos, al principio solo estaban
presentes en concentraciones de partes por millón
o incluso menores.

58. Las combinaciones permitidas a los elementos químicos para
formar minerales están determinadas por la termodinámica;
para que un elemento se agregue a un cristal en una ubicación
determinada, debe reducir la energía.
Cuando el planeta se enfría, los minerales se exponen a un
mayor rango de variables intensivas como la temperatura y la
presión,​ permitiendo la formación de nuevas fases y
combinaciones más especializadas de elementos tales
como minerales arcillosos y zeolitas.

59. Los nuevos minerales se forman cuando los compuestos
volátiles, como el agua, el dióxido de carbono o el O2,
reaccionan con ellos. Algunos entornos, como los casquetes de
hielo, los lagos secos o las rocas metamórficas exhumadas,
tienen series de minerales distintivas.
Cristales de yeso formados cuando el agua se evaporó en el lago Lucero, Nuevo México

60. La vida ha provocado cambios drásticos en
el medio ambiente. El más dramático fue el
Gran Evento de Oxigenación, hace unos
2.400 millones de años, en el que los
organismos fotosintéticos inundaron la
atmósfera con oxígeno.

61. Antes de la formación del sistema
solar, había alrededor de 12
minerales. La estimación del número
actual de minerales ha cambiado
rápidamente. En 2008, era de 4300,​
pero en noviembre de 2018 había 5413
especies minerales oficialmente
reconocidas por la Asociación
Internacional de Mineralogía.

62. En su cronología para la Tierra, Hazen et al. (2008)
separaron los cambios en la abundancia de
minerales en tres intervalos amplios: la acreción
planetaria, de hasta 4.55 Ga (hace mil millones de
años); la reelaboración de la corteza terrestre y del
manto, entre 4.55 Ga y 2.5 Ga; y las influencias
biológicas, después de 2.5 Ga.

63. Pero, algunas de las fechas son inciertas; por ejemplo, las
estimaciones de la aparición de las placas tectónicas
modernas varían desde los 4.5 Ga a 1.0 Ga.
Gigaaño es una unidad de tiempo equivalente a mil millones de
años: 1 gigaaño (Ga) = 109 años = 1 000 000 000 años. La edad
del universo se estima actualmente en aproximadamente 14 Ga,
es decir, unos 14 000 millones de años.

64. En la primera era, el Sol se encendió, calentando
la nube molecular circundante. Se produjeron 60 nuevos
minerales y se conservaron como inclusiones en
condritas. La acreción de polvo en asteroides y
planetas, bombardeos, calentamiento y reacciones con
agua elevó el número hasta los 250.
A esto se le llamo la primera era en la historia de la
evolución mineral.

65. Acrecimiento es un término que se utiliza para nombrar el
crecimiento de un cuerpo por agregación de cuerpos
menores. La RAE admite la palabra acreción como
sinónima de la anterior, más usada que ella en los textos
de geología. Se utiliza principalmente en el área
de astronomía y astrofísica para explicar fenómenos como
los discos circunestelares, discos de acreción o la acreción
de un planeta terrestre. La teoría de la acreción planetaria
fue propuesta por el geofísico ruso Otto Schmidt en 1944.

66. La segunda era en la historia de la evolución mineral
comenzó con el impacto masivo que formó la Luna. Esto
derritió la mayor parte de la corteza y del manto. La
mineralogía temprana fue determinada por la
cristalización de las rocas ígneas y los bombardeos
adicionales. Esta fase fue reemplazada por un amplio
reciclaje de la corteza y manto, de modo que al final de
esta era había alrededor de 1500 especies minerales.

67. La Etapa 3 comenzó con una corteza hecha de
rocas máficas (altas en hierro y magnesio)
y ultramáficas, como el basalto. Estas rocas fueron
recicladas repetidamente por fusión fraccionada,
cristalización fraccionada y separación
de magmas que se negaban a mezclarse.

68. Una de las pocas fuentes de información directa
sobre la mineralogía en esta etapa son las
inclusiones minerales en los cristales de circonio,
que se remontan a hace 4.4 Ga. Entre los
minerales en las inclusiones se encuentran el
cuarzo, la moscovita, la biotita, el feldespato de
potasio, la albita, la clorita y la hornblenda.

69. En un cuerpo pobre en volátiles, como el planeta Mercurio o
la Luna, los procesos anteriores dieron lugar a unas 350
especies minerales. Si en esos cuerpos estuvieran presentes el
agua y otros volátiles, el total aumentaría. La Tierra era rica
en volátiles, con una atmósfera compuesta de N2, CO2 y
agua, y con un océano que se hizo cada vez más salino.
El volcanismo, la desgasificación y la hidratación dieron
lugar a hidróxidos, hidratos, carbonatos y evaporitas.

70. Con un calentamiento suficiente, el basalto se
volvió a fundir para formar rocas de grano
grueso similares al granito. Los ciclos de
fusión concentraron elementos raros como
el litio, el berilio, el boro, el niobio,
el tantalio y el uranio hasta el punto en que
pudieron formar hasta 500 nuevos minerales.

71. Estos procesos inorgánicos produjeron alrededor de
1500 especies minerales. Los minerales de la Tierra
restantes, más de dos tercios, son el resultado de la
transformación de la Tierra por parte de los
organismos vivos. El mayor aporte fue el enorme
aumento en el contenido de oxígeno de la
atmósfera, comenzando con la Gran Oxidación.
Véase más adelante.

72. Cuando la concentración de moléculas de oxígeno en la
atmósfera alcanzó el 1% del nivel actual, las reacciones
químicas durante la intemperie fueron muy parecidas a las
actuales. La siderita y la pirita fueron reemplazadas por los
óxidos de hierro magnetita y hematita; Los iones disueltos
de Fe2+ que se habían llevado fuera del mar ahora se
depositaban en extensas formaciones de hierro en
bandas. Sin embargo, esto no dio lugar a nuevos
minerales de hierro, solo a un cambio en su abundancia.

73. Otros elementos que tienen múltiples estados de
oxidación son el cobre (que aparece en 321 óxidos
y silicatos), el boro, el vanadio, el magnesio,
el selenio, el teluro, el arsénico, el antimonio,
el bismuto, la plata y el mercurio. En total, se
formaron alrededor de 2500 nuevos minerales.

74. La última etapa coincide con la era Fanerozoica, en la cual
se generalizó la biomineralización, la creación de
minerales por parte de los organismos vivos. La mayoría
de estos son carbonatos, pero algunos son fosfatos o
calcita. En total, se han identificado más de 64 fases
minerales en organismos vivos, incluidos sulfuros
metálicos, óxidos, hidróxidos y silicatos; se han
encontrado más de dos docenas en el cuerpo humano.

75. Antes del Fanerozoico, la tierra era mayormente
roca estéril, pero las plantas comenzaron a poblarla
en el período silúrico. Esto condujo a un aumento
de orden de magnitud en la producción de
minerales de arcilla. Los microbios también se
involucraron en los ciclos geoquímicos de la
mayoría de los elementos, haciéndolos de
ellos ciclos biogeoquímicos.

76. Las novedades mineralógicas incluían minerales orgánicos que se han
encontrado en restos de vida ricos en carbono, como el carbón y
las lutitas negras.
La mayoría de los artículos sobre evolución mineral han analizado la
primera aparición de minerales, pero también se puede observar la
distribución por edades de un mineral dado. Otros estudios han
analizado las variaciones en el tiempo de las propiedades minerales
como los ratios de los isótopos, las composiciones químicas y las
abundancias relativas de minerales, aunque no están bajo la rúbrica de
«evolución mineral».

77. La Gran Oxidación (GOE por sus siglas en
inglés, también llamado Catástrofe de Oxígeno, Crisis
de Oxígeno, Holocausto de Oxígeno o Revolución de
Oxígeno) fue un cambio medioambiental muy
importante que ocurrió probablemente, hace alrededor
de 2400 millones de años.

78. Los primeros organismos fotosintéticos realizaban
la fotosíntesis anoxigénica, en la cual no se
desprende dioxígeno. Cuando surgieron los
primeros organismos capaces de realizar
la fotosíntesis oxigénica, hace unos 2800 millones
de años, se empezó a producir oxígeno
molecular (O2) en grandes cantidades.

79. La emisión de dioxígeno (O2) al medio ambiente
finalmente provocó una crisis ecológica (extinción
masiva) para la biodiversidad de la época, pues el
dioxígeno es tóxico para los microorganismos
anaerobios dominantes entonces. Y así se
produjeron grandes cambios climáticos.

80. Sin embargo, esta drástica transformación también ofreció
una nueva oportunidad para la diversificación biológica, así
como enormes cambios en la naturaleza de las interacciones
químicas entre las rocas, arena, arcilla y de otros sustratos
geológicos, y la atmósfera, los océanos y otras aguas
superficiales. Este avance en la evolución del metabolismo
aumentó en gran medida el suministro de energía para los
organismos vivos, produciendo un impacto ambiental global.

81. Oxígeno molecular en la atmósfera de la Tierra dado en atmósferas de presión. Etapa 1 (3850-2450
millones de años): no se acumula dioxígeno. Etapa 2 (2450-1850 m. a.): el dioxígeno es absorbido por
los océanos y fondos marinos. Etapa 3 (1850-850 m. a): el dioxígeno sale del océano y es absorbido por
la superficie terrestre y en la formación de la capa de ozono. Etapas 4 (850-540 m. a.) y 5 (540 hasta la
actualidad): los sumideros se saturan y el dioxígeno se acumula en la atmósfera.

82. CIENCIAS GEOLOGICAS
✓ GEOLOGIA HISTORICA BASADA EN LA ESTRATIGRAFIA Y LA PALENTEOLOGIA
✓ GEOLOGIA ECONOMICA BASADA EN ESTUDIOS DE LA MATERIA PRIMA,
DEPOSITOS, YACIMIENTOS, EDAFOLOGIA, HIDROLOGIA
✓ GEODINAMICA PROCESOS DE FORMACION DE MANTOS, MONTAÑAS Y VOLCANES
✓ GEOFISICA ANALISIS DE FORMA, TAMAÑO Y DENSIDAD
✓ GEOQUIMICA ANALISIS DE COMPOSICION Y DISTRIBUCION DE ELEMENTOS
✓ CRISTALOGRAFIA ESTRUCTURA INTERNA Y EXTERNA DE LOS CRISTALES
✓ PETROLOGIA GENESIS DE LAS ROCAS
✓ PETROGRAFIA DESCRIPCION Y CLASIFICACION DE LAS ROCAS

83. MINERALOGIA
 MINERALOGIA ES ANTIGUA COMO LAS CIVILIZACIONES HUMANAS
 PRIMEROS MATERIALES USADOS POR EL HOMBRE FUERON NO METALICOS, PEDERNAL
CALCEDONIA, CUARZOS, CALIZAS Y ARCILLAS
 INDUSTRIA DE LA ARCILLA DATA DE 30.000 A 20.000 AÑOS AC.
 EGIPTO ENTREGA PIEZAS DE ALFARERIA DE 10.000 AÑOS AC.
 LA CONSTRUCCION DE PIRAMIDES Y DE ESFINGES EN PIEDRA
 CALDEOS, ASIRIOS Y BABILONEOS PRESENTAN TABLILLAS Y TEJAS DE ARCILLAS 3.000 AÑOS
AC.
 PIEDRAS PRECIOSAS EN TODAS LAS CULTURAS. LAPISLAZULI, AMATISTA, MALAQUITA, JASPE,
TURQUEZA, ESMERALDA, DIAMANTES, ZAFIROS, BERILO, AGATAS, GRANATES Y ALMANDINOS.
 PRIMEROS METALES FUERON NATIVOS, ORO, COBRE Y PLATA 18.000 AÑOS A 12.000 AÑOS AC.

86. MINERALOGIA
CIENCIA QUE SE OCUPA DEL ESTUDIO DE LOS
MINERALES, NACE Y SE DESARROLLA DE LA
GEOLOGIA.
EXISTEN EN LA ACTUALIDAD OTRAS RAMAS DE LA
GEOLOGIA COMO LO SON LA PETROLOGIA,
PELEONTOLOGIA, ESTRATIGRAFIA, FISIOGRAFIA Y
GEOMORFOLOGIA.

87. MINERALOGÍA
TRATA MINERALES DE LA CORTEZA TERRESTRE Y DE LOS QUE PROVIENEN
DE LA ESTRATOSFERA Y QUE INGRESAN A LA TIERRA.
SE OCUPA DE LA IDENTIFICACION DE ESTOS MATERIALES, ASI COMO DEL
ESTUDIO DE SUS PROPIEDADES, ORIGEN Y CLASIFICACION.
SE VALE DE LA DESCRIPTIVA QUE SE OCUPA DE LAS PROPIEDADES Y
CLASIFICACION, DE LA LOCALIZACION, FORMAS Y USOS DE LOS MINERALES
Y DE LA DETERMINATIVA QUE SE OCUPA DE LA IDENTIFICACION EN
FUNCION A LAS PROPIEDADES QUIMICAS, FISICAS Y CRISTALOGRAFICAS

88. MINERAL
SOLIDO NATURAL Y HOMOGENEO FORMADO
POR UN PROCESO INORGANICO, QUE POSEE
COMPOSICION DEFINIDA Y ESTABLE Y UNA
ORGANIZACIÓN ATOMICA ORDENADA

89. ¿HACIA DONDE VAMOS?
¿QUE QUEREMOS LOGRAR EN
ESTE CURSO?

91. NUESTRO PLANETA
La longitud que existe entre la
superficie de la Tierra y su punto
central es aproximadamente de
6400 km. A partir de estudios con
ondas sísmicas, de fuerza
gravitacional y magnetismo, entre
otros, el hombre ha podido
encontrar que el interior del planeta
Tierra está constituido por capas.

92. El suelo, denominado comúnmente “tierra” y que tiene vital importancia para
el desarrollo de las especies, tanto animales y vegetales a través de ciclos
biogenéticos, alcanza una profundidad de unos pocos centímetros en algunos
puntos, con un máximo de unos metros, siendo su promedio mucho menor.

93. Bajo este suelo, encontramos un lecho rocoso
y duro constituido por distinto tipos de rocas,
denominando la litosfera (litho = roca), la cual
comúnmente es denominada como corteza
terrestre. El espesor de esta corteza es del
orden de 65 km como máximo, pudiendo
alcanzar en algunos puntos hasta 6 km.

96. En Chile la mina más profunda es solo de 1 km (Chuquicamata)
mientas que, en el resto del mundo, la más profunda (Sudáfrica)
alcanzan hasta 2.6 km. La mayor penetración ha sido en busca de
pozos petrolíferos y no alcanza a los 8 km.

97. A continuación, encontramos una capa que presenta
características de fluido, denominada manto, con un espesor de
2800 km. las rocas que constituyen el manto pueden desplazarse
lentamente unas sobre otras, de ahí su característica de fluido.

98. Finalmente nos encontramos con una capa
llamada núcleo y en el cual distinguimos, un
núcleo externo de 2000 km, que estaría
constituido principalmente de hierro; y un núcleo
interno de unos 1500 km de mayor densidad y
que estaría compuesto de hierro combinado con
níquel y cobalto. El magnetismo de la tierra
estaría asociado a esta zona.

102. Capas
internas
de la
Tierra
Corteza
Litosfera
Mesosfera
Manto
Manto superior (Tierra)
Manto litosférico
Manto litosférico
subcontinental
Manto litosférico
oceánico
Manto inferior (Tierra)
Astenosfera
Núcleo
Núcleo externo
Núcleo interno

104. Determinando la densidad de una roca, entre otras
propiedades, los científicos pueden predecir su origen
respecto a las capas de la Tierra. Por ejemplo una roca de
densidad 5.5 provendría del manto.
La tierra desde que se formó ha estado en continuo cambio y
aún desconocemos gran parte de su historia. Los geólogos
plantean que, en general, la roca solida de la litosfera se
formó del material fundido, enfriado y endurecido.

105. Las rocas ígneas se originan por enfriamiento
lento del magma, que son masas de rocas
fundidas ubicadas en la parte inferior de la
corteza terrestre y en la parte superior del manto,
a temperaturas variables de entre 8000 y 1200 °C
y a presiones entre 70000 y 80000 atmosferas.

106. Según el proceso de formación se
clasifican en rocas ígneas intrusivas o plutónicas
y rocas ígneas efusivas o volcánicas: las rocas
ígneas intrusivas o plutónicas, son aquellas que
se forman en zonas profundas de la corteza, bajo
presiones que no permiten el escape de gases,
presentan cristales grandes y bien formados

107. Las rocas sedimentarias se originan a
partir de rocas ígneas, a través de un
proceso conocido como metamorfismo:
que corresponde a transformaciones en
composición y estructura, lo que da origen
a variadas formas cristalinas.

108. Se originan en la superficie de la litosfera mediante la
acumulación de fragmentos de rocas, minerales o por
precipitación de compuestos químicos, fenómenos que
dependen de condiciones tales como concentración,
presión, temperatura y superficie de contacto. En estas
rocas normalmente se encuentran restos orgánicos, ya
sea animales o vegetales.

109. Las rocas metamórficas son rocas formadas por la
modificación de otras preexistentes en el interior de
la Tierra mediante un proceso llamado
metamorfismo. A través de calor y/o presión, en
fluidos químicamente activos se produce la
transformación de rocas que sufren ajustes
estructurales y mineralógicos

110. La mayor parte de la litosfera esta constituida
por trozos de rocas. El suelo, capa superficial
de la litosfera, cuya función fundamental es la
de servir de soporte a los vegetales, esta
parcialmente constituido por rocas finamente
divididas.

111. El 99 % de la corteza terrestre está
constituido por 8 elementos químicos y
el 46 % de su peso corresponde a
Oxígeno, 28.2 % a Silicio, 8,2 % a
Aluminio y en cuarto lugar al elemento
hierro con 5.6 %.

112. Algunos
minerales
mas
comunes
encontrados
en la litosfera

113. Las rocas que forman parte de la corteza de la tierra
están fundamentalmente constituidas por minerales, los
cuales se han formado a través de procesos inorgánicos
naturales, presentando cada uno de ellos una estructura
química, composición y propiedades físicas
características. La mayoría de los minerales contienen
oxígeno: el cuarzo, la mica, el feldespato, cal viva,
minerales de hierro, son ejemplos de compuestos sólidos
que contienen oxígeno.

114. Raras veces se encuentran elementos puros en
la corteza terrestre. El azufre es el único que se
encuentra en estado elemental en la tierra en
forma abundante. En ciertas oportunidades
podemos encontrar oro, cobre, hierro y carbono,
pero son hallazgos poco comunes.

115. AZUFRE

118. ORO

123. Hierro
nativo

125. CARBONO

128. El color rojo es causado por impurezas y
elementos químicos. Al igual que con los
diamantes de color rosa, el color rojo es
causado por las distorsiones en la red
cristalina. Una deformación muy grande
que da como resultado un color rojo
brillante.

129. DESCRIPCIÓN: Cristal de
diamante sobre matriz de
Kimberlita.
COLOR: Incoloro y
transparente.
MEDIDAS: Matriz: 6,2 x 2,9
x 2,6 cm.; Diamante: 5 x 5
mm.
PESO: 77 gr.
PROCEDENCIA: Sudáfrica

130. DIAMANTE
Fórmula química: C
Clase: Elemento nativo
Sistema: Cúbico
Etimología: Del latín adamus, indomable, invencible.
Composición: 100% carbono.
Peso específico: 3,51 g/cm3

131. Dureza: 10 (El mineral más duro)
Color: Incoloro, blanco, azulado, rosa, gris, amarillo, anaranjado, verdoso, etc.
Raya: Blanca
Brillo: Adamantino
Transparencia: Opaco a extraordinariamente transparente.
Fractura: Concoidea
Exfoliación: Perfecta, paralela a las caras del octaedro, lo que facilita su
tallado.
Tenacidad: Muy frágil, por lo que es fácilmente pulverizable.
Luminiscencia: A veces fluorescente y otras veces fosforescente.
Frecuencia de distribución: Raro.

132. Aspecto y características: En agregados translúcidos,
rugosos, redondeados y en masas opacas de color gris a
negro. En cristales del sistema cúbico; hábito cúbico,
octaédrico, tetraquishexaédrico, rombododecaédrico,
generalmente con caras curvas o esferas fibroso radiadas.
Es infusible, el más duro de cuantos minerales se conocen.
Inatacable por los ácidos pero sí por una mezcla de
dicromato potásico y ácido sulfúrico o por el sulfato de
potasio y carbonato de sodio fundidos.

133. Yacimiento: Los yacimientos primarios del diamante se hallan
sobre todo en rocas volcánicas ultrabásicas denominadas
kimberlitas, en chimeneas de kimberlita. Por alteración de éstas,
los diamantes quedan sueltos pudiendo acumularse en
yacimientos secundarios llamados placeres aluviales o diluviales.
Paragénesis: El diamante puede estar asociado a cuarzo,
piedras preciosas, oro, platino, turmalinas, granates, zircón,
casiterita, rutilo, ilmenita, magnetita, ágata, olivino, diópsido, etc.

134. Aplicaciones: Los transparentes se utilizan sobre todo en joyería.
El boro y el carbonado para aparatos de sondeo, para cortar vidrio
y, en polvo, para pulir otros diamantes y piedras preciosas.
Localidades: Los primeros diamantes conocidos procedían de las
Indias Orientales. Después, de los yacimientos de Borneo, hoy
agotados. En 1727, se extrajeron diamantes de Brasil.
Actualmente, y desde 1867, los mejores diamantes proceden de
las kimberlitas y aluviones de Sudáfrica. En Europa tan sólo se ha
hallado un diamante en una localidad, Bohemia, República Checa.

135. Generalidades: Los diamantes sobre roca matriz de Kimberlita
se obtienen de las minas de depósitos diamantíferos de
Kimberley en Sudáfrica de la cual la British Beers Diamonds
tenía la exclusiva de su explotación en Sudáfrica y también del
Congo. Esa empresa estaba asociada con la British Beers
Diamonds que tuvo todos los seguros de buques del mundo en
el siglo pasado y ejercían un inmenso monopolio de los
diamantes en África.

136. La Kimberlita es una roca ígnea y básica de la que se obtienen
los diamantes, al igual que de la Lamproita. Esta roca se formó
en el magma fundido a gran profundidad, presión y temperatura
bajo la superficie de la Tierra hace más de 100 millones de años,
donde el carbono cristalizó en forma de diamante. Posteriormente
la kimberlita ascendió por grietas volcánicas llamadas chimeneas
donde actualmente se acumula el diamante incrustado en esta
roca o en la peridotita y liberado en la superficie de la Tierra por
los agentes atmosféricos.