Guía practica e inicial para entender la formación de yacimientos minerales y la relación de los procesos geológicos formadores de las rocas con las acumulaciones de minerales con alta rentabilidad en su explotación que el hombre hace hoy.
Métodos de reconocimiento de minerales y rocasOlympus IMS
1. Análisis convencional
Reconocimiento macroscópico
Reconocimiento microscópico
2. Análisis químico
Espectroscopia Ramman
La espectroscopia de reflectancia
Difracción de rayos X
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ACERTIJO DE CARRERA OLÍMPICA DE SUMA DE LABERINTOS. Por JAVIER SOLIS NOYOLAJAVIER SOLIS NOYOLA
El Mtro. JAVIER SOLIS NOYOLA, crea y desarrolla ACERTIJO: «CARRERA OLÍMPICA DE SUMA DE LABERINTOS». Esta actividad de aprendizaje lúdico que implica de cálculo aritmético y motricidad fina, promueve los pensamientos lógico y creativo; ya que contempla procesos mentales de: PERCEPCIÓN, ATENCIÓN, MEMORIA, IMAGINACIÓN, PERSPICACIA, LÓGICA LINGUISTICA, VISO-ESPACIAL, INFERENCIA, ETCÉTERA. Didácticamente, es una actividad de aprendizaje transversal que integra áreas de: Matemáticas, Neurociencias, Arte, Lenguaje y comunicación, etcétera.
Un libro sin recetas, para la maestra y el maestro Fase 3.pdfsandradianelly
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2. 4. Propiedads químicas
3. Propiedades físicas de los minerales
2. Cristal
1. Mineral
5. Clasificación de los minerales
6.Minerales principales y comunes
7. Usos y aplicaciones de algunos minerales
4. I. MINERAL
1.1.-MINERALOGÍA:
Ciencia que estudia los minerales como: condición de su génesis, propiedades físicas y químicas, composición química, su estructura cristalina y su importancia práctica.
1.2.-MINERAL:
Es aquel elemento formado o compuesto por un proceso geológico.
Para ser un mineral debe cumplir ciertas condiciones:
-Sólido homogéneo
-Estructura interna ordenada
-Composición química definida
-Origen natural e inorgánico
6. 2.1.- Cristalografía:
Ciencia que estudia los minerales, sus leyes, su forma interna y externa, sus propiedades físicas y química, en relación a su forma geométrica.
2.2.- Cristal:
La palabra cristal, se refiere a las sustancias minerales naturales que se presentan en poliedros y cuyas caras llamadas cristalográficas son frecuentemente planas.
EL CRISTAL
7. 2.3.- Sistemas cristalinos:
CUBICO Ó REGULAR Ó ISOMÉTRICO:
-Minerales: Galena, pirita, diamante, halita, etc.
-Nucleo: Cubo
pirita
8. CUADRÁTICO Ó TETRAGONAL:
-Núcleo: Prisma recto de base cuadrada
-Minerales: Rutilo, Zicrón, Chalcopirita, Pirohisita, estc.
Rutilo
9. ORTORRÓMBICO Ó RÓMBICO
-Núcleo: Prisma recto de base rectangular
-Minerales: Aragonito, Baritina, Topacio, Marcasita, etc.
Aragonito
10. HEXAGONAL:
-Núcleo: Prisma recto de base hexagonal regular.
-Minerales: Cuarzo, Calcita, Grafito, Apatito
Grafito
14. PROPIEDADES FISICAS DE LOS MINERALES
Las propiedades físicas de los minerales nos sirve para tratar de identificar y distinguir entre distintos tipos de minerales. Estas las vamos a clasificar en :
-Peso específico y/o densidad.
-Propiedades que dependen de la luz.
-Propiedades de cohesión y elasticidad.
-Propiedades térmicas.
-Propiedades eléctricas.
-Propiedad magnética.
-Propiedades de radioactividad.
-Propiedades e la superficie del mineral.
-Propiedades organolépticos.
15. 3.1.- PESO ESPECÍFICO:
Corresponde a la relación entre el peso de un mineral y el peso de un volumen igual de agua a 4ºC.
•Ejemplos:
–Cuarzo: 2.65
–Feldespatos: 2.60-2.75
–Plata: 10.5
–Calcita: 2.72
16. 3.2.-PROPIEDADES DE COHESIÓN Y ELÁSTICIDAD:
Vidrio volcánico llamado OBSIDIANA. NO es un mineral, muestra una excelente fractura concoidal
3.2.1.-Fractura
Manera en que el cristal se rompe cuando no lo hace según una superficie de clivaje o de partición. La forma de la fractura puede ser característica y distintiva de minerales:
concoidal ,fibrosa o astillosa, aserrada e irregular
18. Propiedad que poseen ciertos minerales de partirse según planos preferenciales. Estos planos son reflejo de zonas de debilidad de la estructura cristalina. Se puede clasificar en:
Excelente: se exfolia en finas láminas. Ej.: Micas.
Perfecto: los planos de exfoliación limitan formas regulares, como cubos (galena, halita), romboedros (calcita).
Bueno: planos menos visibles y no siempre perfectamente rectos (feldespato, anfíbol, piroxeno). Imperfecto: planos con superficie irregular (azufre, apatito)
Muy imperfecto: no existe clivaje, se suele observar fractura
3.2.2.- Clivaje
19. Resistencia que ofrece una superficie lisa de un mineral a ser rayada.
•Se le asigna un valor numérico simbolizado como H.
•Depende de la estructura cristalina, es decir, del tipo de enlace interatómico.
•Es una característica vectorial pues depende de la orientación cristalográfica por donde es rayado.
•La escala de dureza empleada es la Escala de Mohs, donde se usan 10 minerales de durezas variadas conocidas.
3.2.3.- Dureza
20. TABLA RELATIVA DE DUREZAS DE
MOHS
DUREZA
MINERAL
INSTRUMENTO
1
TALCO
2
YESO
3
CALCITA
UÑA (2 – 2,5)
4
FLUORITA
5
APATITO
6
ORTOCLASA
CUCHILLO DE ACERO
7
CUARZO
8
TOPACIO
PORCELANA
9
CORINDÓN
10
DIAMANTE
RAYADOR DE TUNGSTENO
MONEDA DE Cu (3.2)
PLACA DE VIDRIO (5.5)
21. Término asignado a la cohesión del cristal, o sea, corresponde a la resistencia a ser roto, doblado o desgarrado.
•Los términos más utilizados son:
–Frágil: se rompe y pulveriza fácilmente;
–Maleable: se deforma plásticamente;
–Séctil: puede ser cortado con cuchillo;
–Dúctil: deformable en forma de alambres;
–Flexible: minerales que se doblan pero no vuelven a su forma original (ejemplos son el talco y la clorita);
–Elástico: minerales que se doblan y logran recuperar su forma posteriormente (un ejemplo claro lo constituyen las micas).
3.2.4.- Tenacidad
22. 3.3.-PROPIEDADES QUE DEPENDEN DE LA LUZ:
Una de las características mas atractivas de los minerales es su color. Pero el color puede confundir a la hora de reconocer un mineral, porque muchos minerales tienen una amplia gama de colores esta puede deberse a las diversas impurezas u otros factores (calor, luz, corrosión y radiación)
Ejm:
3.3.1.- Color
Azurita ……………Azul
Calcopirita……Amarillo latón
Malaquita……………Verde
23. Mineral
Color
OLIVINO
Verde amarillento a verde oliva
PIROXENO
Augita
Verde puerro a negro, por alteración es rojiza
ANFÍBOL
Horblenda
Pardo negruzco a negro
BIOTITA
Pardo oscuro - verde oscuro
MOSCOVITA
Incoloro a plateado
PLAGIOCLASAS
Incoloro (blanco, gris)
ORTOSA
Incoloro (blanco, gris, rojizo)
CUARZO
Incoloro (blanco, negro, morado, rojizo, ....)
CALCITA
Incoloro (blanco, rojizo, amarillento, ..)
YESO
Incoloro (blanco, rojizo, gris, pardo, ..)
HALITA
Incoloro (blanco, rojizo, azulada, ..)
GRANATE
Rojo, amarillo, pardo, verde
DISTENA
Incoloro (azulada, ..)
ESTAUROLITA
Pardo rojizo
SILLIMANITA
Gris, pardo claro
ANDALUCITA
Incolora (rojiza)
HEMATITES
Parda rojiza
PIRITA
Amarillo oro
A continuación indicamos los colores mas usuales de los minerales que se deben reconocer en esta práctica.
24. 3.3.2.- Brillo o lustre
Es la apariencia de su superficie a la luz reflejada. El brillo es función de la transparencia, refractividad y estructura de un mineral. El brillo puede ser:
-Brillo metálico:
Tienen los minerales opacos que tiene alto poder reflector.
Ejm:
Pirita
Galena
Oro
Metálico
26. -Brillo no metálico
Se distinguen varios matices de minerales con brillo no metalico según la intensidad y calidad del brillo.
Estos pueden ser adamantino
Vítreo
Sedoso
Resinoso
Graso
Nacarado
Parlado
27. Es el color del fino polvo que arroja un mineral al ser rayado
•Es una propiedad más confiable que el color de un mineral, generalmente varía menos.
•Se determina rayando el mineral con otro más duro, determinando el color del polvo fino del mineral. Generalmente se usa una porcelana (H~7)
3.3.3.- Raya
29. Sphalerita es un mineral oscuro, sin embargo éste tiene una raya color claro. Raya de la sphalerita al lado de la raya de la Hemetita color café-rojiza.
Sphalerita tiene una raya amarillo clara
30. Mineral
Raya
Dureza
OLIVINO
Blanca
6,5 a 7
PIROXENO
Augita
Blanca grisácea
5,5 a 6
ANFÍBOL
Horblenda
Blanca amarillenta
5,5 a 6
BIOTITA
Blanca
2,5 a 3
MOSCOVITA
Blanca
2 a 2,5
PLAGIOCLASAS
Blanca
6,5 a 6
ORTOSA
Blanca
6
CUARZO
Blanca
7
CALCITA
Blanca
3 a 4
YESO
Blanca
2
HALITA
Blanca
2
GRANATE
Blanca
7
DISTENA
Blanca
4 a 7
ESTAUROLITA
Blanca
7,5 a 7
SILLIMANITA
Blanca
6 a 7
ANDALUCITA
Blanca
7,5
HEMATITES
Negro metálico, rojo
5
PIRITA
Negra
6,5
A continuación se comentan los colores de las rayas de los principales minerales que se deben reconocer en esta práctica, obsérvese la relación con la dureza del mineral.
31. 3.4.-PROPIEDADES TÉRMICAS:
3.4.1 Fusibilidad
Es un punto importante desde el punto de vista del reconocimiento de los minerales en función de su fusión.
Escala de fusibilidad de de Von Kobell
Estibinita
Sb2S3
~525C° Funde facilmente na chama de uma vela ou fósforo
Natrolita
Na3(Al2Si3O10)·2(H2O)
~965C°
Almandina
Fe2Al2(SiO4)3
~1050C°
Actinolita
Ca2(Mg,Fe)5(OH/Si4O11)2
~1200C°
Ortoclásio
KAlSi3O8
~1300C°
Bronzita
(Mg,Fe)SiO3
~1400°
32. 3.4.2.- Diatermancia
Es la propiedad semejante a la transparencia con respecto a la luz, y mide el grado de absorción del calor.
Así existe cuerpos transparentes y opacos tenemos los minerales:
Diatérmanos: Dejan pasar los rayos calorificos, son transparentes al calor. Ejemplos: Halita,Fluorita.
Atermanos: Son cuerpos opacos al calor, que no dejan pasar las hondas calorificas, puesto que las absorven.Ejemplos: Alumbre, Yeso.
Halita
33. 3.4.3.- Dilatación térmica o expansión
La mayoría de minerales se dilatan por efecto del calor. El coeficiente de dilatación es el aumento de volumen por unidad de volumen, cuando la temperatura aumenta de 0° C a 1° C.
Yoduro de plata
34. 3.4.4.-Conductibilidad térmica
Es la capacidad que poseen los minerales para trasmitir el calor que posee una sustancia. Estos se divide en malos y buenos conductores. Lo mas importante es la relación entre conductividad con la simetría cristalina.
-Minerales isotropos: Conducen el calor por igual sentido y la curva correspondiente es una circunferencia
-Minerales antisotropos: Ofrecen variaciones en las curvas d conductividad siendo estas elipses, salvo que las superficies sean normales a los ejes ópticos , en cuyo caso las figuras de conductividad son circulares.
35. 3.5.-PROPIEDADES ELÉCTRICAS:
Los minerales tienen diferente capacidad para conducir la corriente eléctrica La condición de electricidad es relativa al tipo de enlace de los cristales: -Minerales con enlace puramente metálico son buenos conductores de electricidad. Por ejemplo metales nativos. -Los de enlace parcialmente metálicos, son semiconductores. Por ejemplo: algunos minerales sulfuros. -Minerales iónicos o de enlace covalente son generalmente son malos conductores.
Oro nativo
36. 3.6.-PROPIDADES MAGNÉTICAS:
El magnetismo es una propiedad de algunos minerales de Fierro que atraen cualquier superficie imantada.
Ejemplo: Magnetita
38. PROPIEDADES QUÍMICAS
Cuando los minerales presentan igual forma cristalográfica pero son de diferente composición química. Ejemplos:
4.1 ISOMORFISMO:
NOMBRE MINERAL
COMPOSICIÓN QUÍMICA
FORMA CRISTALOGRÁFICA
Calcita
CO3Ca
Trigonal
Rodocrocita
CO3Mn
Trigonal
Magnesita
CO3Mg
Trigonal
Siderita
CO3Fe
Trigonal
Blenda
SZn
Cúbico
Pirita
S2Fe
Cúbico
Galena
SPb
Cúbico
39. Cuando los minerales presentan diferentes formas de cristalización pero la misma composición química.
4.2 POLIMORFISMO:
FORMULA QUIMICA
MINERAL
SISTEMA CRISTALINO
DUREZA
PESO ESPECIFICO
C
C
Diamante
Grafito
Cúbico
Hexagonal
10
1
3
2.53.51
CO3Ca
CO3Ca
Calcita
Aragonita
Romboédrico
Ortorrombico
3
3.5
2.72
2.95
ZnS
ZnS
Esfarelita
Wurtzita
Cúbico
Hexagonal
3.5-4
3.5-4
3.9-4.1
3.98
S2Fe
S2Fe
Pirita
Marcasita
Cúbico
Hexagonal
6
6
5.02
4.85
AuTe2
AuTe2
Calaverita
Krennerita
Monoclínico
Rombico
2.5-3
2-3
9.24
8.62
TiO2
TiO2
TiO2
Rutilo
Atanasa
Brookita
Tetragonal
Tetragonal
Rombico
6-6.5
5.5-6
5.5-6
4.23
3.90
4.14
Al2SiO5
Al2SiO5
Al2SiO5
Andalucita
Sillimanita
Cianita
Rombico
Rombico
Triclínico
7.5
6.7
4.5-7
3.6-3.2
3.23
3.56-3.66
43. 1.-ELEMENTOS NATIVOS
METALES
SEMIMETALES
NO METALES
HAY APROXIMADAMENTE 30 ELEMENTOS NATIVOS.
-Grupo del oro: oro, plata, cobre
-Grupo del platino: platino
-Grupo del hierro:
hierro
Grupo del arsénico:
-arsénico
-bismuto
-azúfre
-diamante
-grafito
44. 2.-SULFUROS
ARGENTITA
PIRITA
GALENA
ESFALERITA
CHALCOPIRITA
MOLIBDENITA
COVELINA
CINABRIO
FORMULA: AmXn
A:representa elementos metálicos
X:representa elementos no metálicos
45. 3.-SULFOSALES
PIRARGITA
PROUSTITA
TETRAEDRITA
TENNANTITA
ENARGITA
BOURMNOMITA
JAMESONITA
Pueden ser consideradas como sulfuros dobles.
46. TIPO A2O
-CUPRITA
-CINCITA
TIPO A2O3
-CORINDON
-HEMATITES
-ILMENITA
TIPO AO2 – GRUPO DEL RUTILO
-RUTILO
-PIROLUSITA
-CASITERITA
-URANINITA
TIPO AB2O4 – GRUPO DE LAS ESPINELAS
-ESPINELA
-GAHNITA
-MAGNETITA
HIDROXIDO
-BRUCITA
-MANGANITA
-PSILOMELANA
GRUPO DEL LA GOETHITA
-DIASPORA
-GOETHITA
-BAUXITA
Los óxidos son compuestos donde el oxígeno esta combinado con uno o más metales
4.-OXIDOS E HIDROXIDOS
47. 5.-HALUROS
Llamados también halogenuros. Se caracterizan por el predominio de los iones halógenos electronegativos, Cl⁻, Br ⁻, F ⁻, I ⁻, tienen carga débil y se polariza fácilmente.
Ejemplo: halita, fluorita
Halita
ClNa
48. 6.- CARBONATOS
GRUPO DE LA CALCITA
-Calcita
-Magnesita
-Siderita
-Rodocrosita
GRUPO DE LA DOLOMITA
-Dolomita
-Ankerita
GRUPO DEL ARAGONITO
-Aragonito
-Witherita
-cerusita
CARBONATOS BÁSICOS DE COBRE
-Malaquita
-Azurita
En la naturaleza, el carbono se une con el oxigeno para formar el ión carbonato CO3⁻⁻
49. 7.-NITRATOS
NITRATO SÓDICO:
-Nitratina
NITRATO POTÁSICO
-Nitro
El nitrógeno pentavalente forma con el oxigeno grupos iónicos planos, triangulares, que constituyen radical monovalente nitrato NO3⁻
50. 8.-BORATOS
KERNITA
BORAX
ULEXITA
COLEMANITA
El ión boro trivalente forma radical BO2⁻,tambien hay tipos BO3, B2O3
51. 9.-SULFUROS O CROMATOS
GRUPO DE LA BARITINA
-Baritina
-Celestina
-Anglesita
-Anhidrita
-Crocoita
SULFATOS BASICO
-Yeso
-Calcantita
-Epsomita
-Alunita
El azúfre hexavalente forma grupos sulfatos o radicales SO4⁻Y cromatos CrO4⁻con el cromo hexavalente
52. 10.-TUGSTATOS Y MOLIBDATOS
TUGSTATOS
-Wolframita
-Huebnerita
-Ferberita
MOLIBDATOS
-Wuelfenita
-Powellita
Iones hexavalentes de tungsteno y molibdeno radicales WO4⁻
53. 11.-FOSFATOS, ARSENIATOS Y VANADATOS
TRIFILITA
LITIOFILITA
MONAZITA
APATITO
El fosforo pentavalente forma un grupo iónico tetraédrico con el oxigeno PO4⁻⁻⁻ al igual que los tetraedros de los sulfatos.
El fósforo, arsénico y vanadio pueden sustituirse mutuamente como ión central, coordinados en el grupo tetraédrico de oxígenos.
54. 12.-SILICATOS
Casi un 25% de los minerales son silicatados y más del 90% de la corteza terrestre, de cada 100 átomos, más de 60 son de oxígeno, más de 20 son de sílice, y de 6 a 7 de aluminio, correspondiendo 1 a 2 o más a elementos Fe, Ca, Mg, Na y K.
CUARZO
56. B)BASADO EN EL USO O EMPLEO INDUSTRIAL
1.-MINERALES COMBUSTIBLES:
-Líquidos:
Petróleo
Gas natural
-Sólido
Carbón
57. -Metales preciosos: oro, plata, platino, etc.
- Metales básicos o no ferrosos: plomo,zinc, cobre, estaño, etc.
- Metales ferrosos o siderúrgicos: hierro, níquel manganeso, cobalto, etc.
2.-MINERALES METÁLICOS:
58. -Metales ligeros: aluminio, magnesio
- Metales de industria electrónica: cadmio, bismuto, germanio,etc.
- Metales radioactivos: uranio, thorio, radio, etc.
60. -Materiales cerámicos: arcillas y feldespatos.
-Materiales de industria química: sal, salmuera, potasa, azúfre, etc.
-Materiales fertilizantes: fosfatos, potasa,etc.
61. -Materiales de construcción: arena, grava, gravilla, cemento, yeso, etc.
-Materiales ornamentales: mármol, travertino, granito, sienita, basalto, etc.
63. MINERALES PRINCIPALES
1.-MINERALES DEL ORO:
Oro nativo: Au
Electrum: Au(Ag,Cu)
Teleruros:
Silvanita Te2(Ag,Au)
Calaverita Te2Au
Petzita Te(Ag.Au)2
64. 2.-MINERALES DE LA PLATA
Plata nativa Ag
Argentita Ag2S
Proustita Ag3AsS3
Pirargirita Ag3SbS3
Stephanita Ag5SbS4
Polybastita Sb2S11(Ag,Cu)16
Querargirita ClAg
Embolita Ag(Br,Cl)
Stromeyerita (Cu,Ag)2S
71. USOS Y APLICACIONES DE ALGUNOS MINERALES
Litio
El metal se usa como desoxidante y para extraer los gases no deseados durante la fabricación de fundiciones no ferrosas.
Potasio
El bromuro de potasio (KBr), se utiliza en fotografía, grabado y litografía, y en medicina como sedante.
72. Sodio
Como sal común o simplemente sal.
Estroncio
Se utiliza en la fabricación de fuegos artificiales y en señales de ferrocarril.
Magnesio
El carbonato de magnesio (MgCO3), se utiliza como material refractario y aislante.
73. Cobre
Debido a su extraordinaria conductividad, el uso más extendido del cobre se da en la industria eléctrica.
Carnalita
Para Fertilizantes.
Hierro
Comercialmente, el hierro puro se utiliza para obtener láminas metálicas galvanizadas y electroimanes.
Galena
Fue utilizada para construir los primeros receptores de radio.
74. Arcilla
Las arcillas rojas tienen aplicación fundamentalmente en la cerámica industrial (pavimentos, revestimientos y cerámica estructural) y alfarería.
Micas
La moscovita (mica blanca o mica común)) y la flogopita(otro tipo de mica) se usan como aislantes en la fabricación de aparatos eléctricos, en especial de válvulas electrónicas.