Este documento presenta información sobre minerales y rocas. Explica que los minerales son componentes básicos formados por procesos inorgánicos que tienen una estructura atómica ordenada y propiedades físicas definidas. Las rocas son agregados de minerales. Describe las propiedades de los cristales minerales y presenta una clasificación de los minerales basada en su composición química. También cubre temas como la formación y transformación de minerales a través de diagramas de fases.
Mapa_Conceptual de los fundamentos de la evaluación educativa
UD 4. Minerales: Los componentes de las rocas
1. UD 4. MINERALES: LOS
COMPONENTES DE LAS ROCAS
Geología 2ºBachillerato
Marta Gómez Vera
2. ÍNDICE
1. Minerales y rocas.
1. Concepto de mineral.
2. Rocas y minerales
2. Cristalografía
3. Propiedades físicas de los minerales.
4. Clasificación de los minerales.
5. Formación, evolución y
transformación de los minerales.
1. Diagramas de fases y estabilidad mineral.
2. La regla de las fases de Gibbs.
3. 1. Minerales y rocas
• Minerales: Componentes básicos de la porción sólida del universo.
• Interés: Científico y económico.
4. 1.1. CONCEPTO DE MINERAL
• Un mineral es un sólido natural y homogéneo formado por procesos inorgánicos, que tienen una
disposición atómica ordenada y una composición química y propiedades físicas que, o bien son
fijas, o varían dentro de un rango limitado.
5.
6. 1.2. ROCAS Y MINERALES
• Roca: Agregado natural de minerales.
• Rocas formadas por un solo mineral:
Caliza (calcita), yeso (yeso).
• Rocas formadas por la asociación de
varios minerales: Granito (Cuarzo,
feldespato y mica).
• Rocas formadas por materia amorfa
(no cristalina): obsidiana y pumita.
• Rocas organógenas: Carbón y petróleo.
8. • Características de la materia cristalina
• Homogénea: Formada por los mismos componentes en todas las zonas.
• Anisótropa: Según la dirección que se considere, las distancias entre átomos o moléculas varían.
Influye en las propiedades de los minerales.
• Simétrica: Desde cada componente se encuentran puntos equidistantes en determinadas
direcciones
9. • Elementos geométricos de un cristal
Ejemplos de hábito cristalino
Acicular
Dedrítico
Arborescente
11. 3. Propiedades físicas de los minerales
• Identificación de minerales:
• Difracción de rayos X: Consiste en hacer pasar un
haz de rayos X por un cristal sobre una placa
fotográfica. El haz difractado deja un patrón de
puntos sobre la película. Este patrón es
característico de cada mineral.
• Determinación de las propiedades físicas:
• Dureza.
• Peso específico
• Densidad
• Tenacidad.
• Exfoliación.
• Fractura.
• Color.
• Raya.
• Brillo.
• Propiedades electromagnéticas.
20. Propiedades magnéticas y
eléctricas:
Magnéticas:
Comportamiento frente a
un campo magnético:
Diamagnéticos: No se
imantan. Cuarzo, calcita.
Paramagnéticos: Se
imantan débilmente.
Hematites.
Ferromagnéticos: Se
imantan fuertemente y
conservan el campo
magnético: Magnetita.
Eléctricas: Minerales en los
que aparecen cargas
eléctricas como respuesta al
calor o a esfuerzos (cuarzo
piezoeléctrico).
21. Propiedades químico – estructurales.
• Isomorfismo: Minerales con idéntica estructura cristalina
pero diferente composición química.
• Serie isomórfica del olivino:
• Cristalizan en el sistema rómbico.
• Sustitución del Mg2+ por Fe2+.
• Ejemplo: Fayalita (Fe2SiO4) – Olivino (SiO4(Mg, Fe)2)
– Forsterita (Mg2SiO4)
• Serie de las plagioclasas.
• Cristalizan en el sistema triclínico.
• Sustitución de Na+ por Ca2+
• Albita (NaAlSi3O8) – Anortita (CaAl2Si2O8)
• Polimorfismo: Minerales que tienen la misma
composición química pero presentan diferente estructura
cristalina.
• Calcita (romboédrico) – Aragonito (rómbico): CaCO3
• Grafito (hexagonal) – Diamante (cúbico): Carbono
22. 4. Clasificación de los minerales.
• Clasificación de Strunz:
• Sistema de clasificación mineral más común.
• Basado en la composición química de los
minerales: grupo aniónico del que están
constituidos.
• Ocho grupos:
• I. Elementos nativos
• II. Sulfuros y sulfosales
• III. Halogenuros
• IV. Óxidos e hidróxidos
• V. Nitratos, carbonatos
• VI. Sulfatos, cromatos, molibdatos y
wolframatos
• VII. Fosfatos, arseniatos y vanadatos
• VIII. Silicatos (90 % de los minerales)
24. CLASE II. SULFUROS Y SULFOSALES
• Minerales formados por la combinación de azufre con un metal o metaloide.
• La mayoría cristalizan en el sistema cúbico.
• Importancia económica.
• Ejemplos:
• Galena (PbS)
• Esfalerita o blenda (ZnS)
• Pirita (FeS2)
• Cinabrio (HgS)
25. CLASE III. HALOGENUROS O HALUROS
• Minerales por la combinación de un halógeno y un metal.
• Solubles en agua.
• Ejemplos:
• Halita (NaCl)
• Silvina (KCl)
• Fluorita (CaF2)
• Carnalita
26. CLASE IV. ÓXIDOS E HIDRÓXIDOS
• Minerales por la combinación de O y OH con metales.
• 5% de la litosfera terrestre.
• Ejemplos:
• Magnetita (Fe3O4).
• Hematites u oligisto (Fe2O3)
• Corindón (Al2O3)
• Goethita (FeOOH).
• Limonita (FeO(OH)·nH2O)
27. CLASE V. CARBONATOS
• Minerales formados por sales del ácido carbónico.
• Cristalizan en sistemas romboédrico, rómbico y monoclínico.
• Ejemplos:
• Calcita (CaCO3)
• Aragonito (CaCO3)
• Dolomita (CaMg(CO3)2)
• Siderita (FeCO3)
28. CLASE VI. SULFATOS
• Minerales formados por sales del ácido sulfúrico.
• Sistemas monoclínico y rómbico.
• Ejemplos:
• Anhidrita (CaSO4)
• Yeso (CaSO4·2H2O)
• Baritina (BaSO4)
29. CLASE VII. FOSFATOS
• Minerales formados por sales de ácido fosfórico.
• Sistema hexagonal.
• Ejemplos:
• Apatito
30. CASE VIII. SILICATOS
• Grupo más abundante (90% corteza, 25% de minerales
conocidos y 40% minerales petrogenéticos).
• Sistema monoclínico y rómbico.
• Son combinaciones de silicio y oxígeno con otros
metales. Unidad básica es el SiO4
4-,
• Adopta en el espacio la forma de un tetraedro.
• Las cargas negativas pueden compensarse con cationes o
los Si de diferentes tetraedros comparten oxígenos de los
vértices: Polimerización.
• Gran diversidad de silicatos. Grupos:
• Nesosilicatos
• Sorosilicatos
• Ciclosilicatos
• Inosilicatos
• Filosilicatos
• Tectosilicatos
31. • Tipos de silicatos
• Nesosilicatos: formados por tetraedros
aislados unidos entre sí por Fe, Mg,
etc. Ej. Olivino, granates.
• Sorosilicatos (soro=grupo): tetraedros
formados por parejas ej. Epidota.
• Ciclosilicatos: tetraedros formados por
anillos de 3, 4, o 6 tetraedros. Ej. Berilo
y turmalina.
32. • Inosilicatos. Los tetraedros forman
cadenas.
• Piroxenos: Cadenas sencillas de
tetraedros. Ej: Augita.
• Anfíboles: Cadenas dobles de
tetraedros. Ej : hornblenda.
• Filosilicatos: tetraedros dispuestos en
láminas u hojas. Ej. Micas
33. • Tectosilicatos: Los tetraedros se disponen de forma que
comparten los cuatro oxígenos con lo tetraedros vecinos,
formando una red tridimensional
• Grupo de la sílice (SiO2): Cuarzo y sus variedades
• Grupo de los feldespatos: Son los minerales más comunes de
la corteza terrestre. El Si4+ es sustituido por el Al3+ originado un
déficit de cargas que se compensa con la entrada de otros
cationes como Na+,K+, Ca2+ . Feldespato de potasio (Ortosa) y
plagioclasas (albita y anortita)
36. 5. Formación, evolución y transformación de los minerales.
• Mecanismo de formación de minerales:
• Cristalización a partir de fluidos:
Procesos ígneos o sedimentarios.
• Enfriamiento de un magma (olivino).
• Precipitación de minerales en
disolución (calcita y aragonito).
• Evaporación de disolución acuosa
(yeso, halita)
• Sublimación de un gas (azufre).
• Transformación en estado sólido:
Procesos metamórficos.
• Cambios de presión y temperatura.
• Acción de ciertos fluidos.
Cada mineral tiene un rango de P y T en el que es
estable. Si cambian estas condiciones se vuelve
inestable y se transforma en otro mineral.
37. 5.1.
DIAGRAMAS
DE FASES
• Son gráficas que
expresan el
comportamient
o de sólidos,
líquidos y gases
ante la variación
de presión (P) y
temperatura (T).
• Indican qué
mineral es
estable para
unas
condiciones
dadas de P y T.
Diagrama de fases del agua
Actividad: Utilizando el diagrama de fases para el agua, describir lo que ocurre cuando el agua a -25ºC y
0,0013 atm, se calienta hasta +25ºC y a continuación se comprime hasta 2 atm.
38. 5.2. LAS REGLAS DE LAS FASES DE GIBBS
Punto triple: Punto invariante. L = 0
Curvas univariantes. L = 1
Regiones bivariantes. L = 2
