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Mineral: cuerpo natural, generalmente slido, caracterizado por una composicin qumicabien definida y con una estructura atmica ordenada.
Roca: Es la combinacin de dos o ms minerales cuya composicin puede variar mucho.
UNIDAD IVMINERALES FORMADORES DE ROCAS
El ciclo de las rocas
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Cristal es un cuerpo slido, limitado naturalmente por superficies planas queConstituyen la expresin exterior de un ordenamiento interno de los tomos o ionesintegrantes. Es decir que el estado cristalino es un poliedro de caras planas,cuya simetra refleja la estructura ntima cristalina.
Anfbol
Cuarzo ahumado, clorita y anfbol
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Materia Cristalina
La materia cristalina es materia slidaque se caracteriza porque los elementos
La materia amorfa es materia slida quecarece de un orden interno tridimensional,
MATERIA CRISTALINA MATERIA AMORFA
que se caracteriza porque los elementos que la forman guardan un orden interno tridimensional de largo alcance que se puede reflejar a escala macroscpica con caras externas planas (CRISTAL)
carece de un orden interno tridimensional, las partculas que la forman no tienen posiciones fijas estn dispuestas al azar. La materia amorfa nunca presenta caras externas planas (MINERALOIDE)
cuarzo palo
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CRISTALIZACIONCRISTALIZACION
En funcin de cmo se combinan los factores de la cristalizacin tendremos distintos tipos de sustancias cristalinas
Macrocristalina: los cristales se ven a simple vista
Microcristalina: los cristales se reconocen con microscopio reconocen con microscopio petrogrfico
Criptocristalina: los cristales y la estructura cristalina se reconocen por difraccin de Rayos X
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ESTRUCTURA INTERNA DE LOS MINERALES
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Redes tridimensionales
En este caso la celda unidad queda definida por tres traslacionesfundamentales (a, b y c) los ngulos que forman: (entre b y c), (entre a yc), (entre a y b)
EJES CRISTALOGRAFICOS
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Redes tridimensionalesDel apilamiento de estas redes se obtienen las redes tridimensionales. Existen 14tipos diferentes de redes tridimensionales (redesredes dede BravaisBravais) que se agrupan en 7sistemas cristalinos diferentes. Cada sistema cristalino viene caracterizado por unosdeterminados valores de las traslaciones y de los ngulos que forman de su celdaunidad:
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: (L)
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Plano de simetra Eje de simetra de rotacinCentro de simetra
ELEMENTOS DE SIMETRIA DE LOS CRISTALES
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Al observar un cristal diferenciamos: 1- Caras: Son los planos que determinan la forma y que constituyen la repeticin indefinida de su estructura interna.2- Aristas: Son el resultado de la interseccin de dos caras.3- Vrtice: Corresponden a la interseccin de dos o ms aristas.
ELEMENTOS GEOMETRICOS DE LOS CRISTALES
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ORIGEN DE LOS MINERALES
Independientemente del mecanismo ambiental que ha originado un cristal, suformacin o cristalognesiscristalognesis sigue una serie de etapas denominadasnucleacinnucleacin y crecimientocrecimiento.
1.1. NUCLEACINNUCLEACIN..-- La formacin de un cristal comienza con la formacin deun ncleo o partcula inicial con las propiedades de un cristal, a partir de lacual ste ya puede crecer.
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2.2. CRECIMIENTOCRECIMIENTO..-- A partir de los ncleos se inicia el crecimiento de loscristales siempre que las condiciones del medio lo permitan (tiempo,estabilidad, etc).
El crecimiento real de los cristales se separa de este modelo ideal,producindose lo que se denominan defectos cristalinos.
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Formacin de los minerales
Condiciones.- la presin, temperatura y concentracin de los componentes han de ser las adecuadas
Casos.- estado desordenado estado ordenado(slido, lquido, gaseoso) (cristalino)
estado ordenado estado ordenado(cristal 1) (cristal 2)
Proceso de formacin.- La formacin de cristales puede originarse de diferentes
maneras, segn las caractersticas del ambiente donde
tenga lugar: cristalizacin, precipitacin, sublimacin, recristalizacin,
meteorizacin o por organismos.
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CristalizacinSe produce la formacin de cristales a partir de la incorporacin de lassustancias que componen un fluido, por saturacin de alguno de loscomponentes.
PrecipitacinPrecipitacin.- Cuandoel fluido es un lquido. Lacausas son variadas:prdida por evaporacin
SublimacinSublimacin: Cuando elfluido es un gas seproduce la cristalizacin
prdida por evaporacindel fluido, aumentos en laconcentracin (aporte deiones) y variaciones detemperatura o presin.Se verifica en todos los
ambientes.
produce la cristalizacindirectamente al estadoslido. Es el casode las fumarolasvolcnicas por la bajadabrusca de la temperatura.
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Recristalizacin
Se forma un nuevo cristal por reorganizacin interna de los componentes deun cristal preexistente. Al variar las condiciones del medio (presin,temperatura o composicin), un cristal puede desestabilizarse y empezar avariar su estructura o su composicin por difusin en estado slido. Son muyfrecuentes en el ambiente metamrfico pero se verifican tambin en lameteorizacin y la diagnesis.
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PROPIEDADES FISICAS QUE DEPENDEN DE LA LUZ
COLOR
Alocromtico Idiocromtico
El cuarzo se presenta con El cuarzo se presenta con numerosos colores en la numerosos colores en la
naturaleza: blanco, violeta, naturaleza: blanco, violeta, rojo, rosa,... e incluso incoloro rojo, rosa,... e incluso incoloro
cuando es puro.cuando es puro.
Oro, turquesa y malaquita respectivamente.Oro, turquesa y malaquita respectivamente.
Ejemplos de minerales alocromticos e idiocromticos.Ejemplos de minerales alocromticos e idiocromticos.
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RAYA
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BRILLO
MetlicoSubmetlicoNo metlico
Brillo submetlico
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Brillo no Metlico:vtreo (cuarzo), grasoso (palo), sedoso (asbesto), resinoso, mateadamantino, nacarado (yeso).
Cerusita PbCO3Brillo adamantino.
Esfalerita (Blenda Acaramelada) SZnBrillo resinoso.
BARITINA BaSO4 Brillo nacarado.
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GRANATE X3Y2Si3O12Graso
Mg6[(OH)8/Si4O10] Sedoso
CUARZO SiO2Vitreo
Bauxita AlO3(OH) Mate
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DIAFANIDAD
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LUMINISCENCIA
Fluorescencia Fosforescencia
Termoluminiscencia Termoluminiscencia Triboluminiscencia
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PROPIEDADES QUE DEPENDEN DE LA COHESION
EXFOLIACINYPARTICION
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Calcita y su habitual exfoliacin en romboedros.
La estructura laminar de la mica hace que exfolie en hojas.
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FRACTURAS
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ESCALA DE DUREZA DE MOHS
1. Talco 2. Yeso 3. Calcita 4. Fluorita 5. Apatito
6. Ortosa 7. Cuarzo 8. Topacio 9. Corindn 10. Diamante
Otras medidas: ua 2.5, Moneda de cobre 3, navaja 5, vidrio de ventana 5.5, acero de Una lima 6.5.
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TENACIDAD
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PROPIEDADES MAGNETICAS DE LOS MINERALES
Elementos ferromagnticos: Fe, Co, Ni (Fuertemente atrados por un imn)Elementos Paramagnticos: Sc, T, Cr (Debilmente atrados por un imn)Elementos diamagnticos: Cu, Zn, Ag, Au (No son atrados por campos magnticos)
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Propiedades Organolpticas
Propiedades Elctricas
-Piroelectricidad
-Piezoelectricidad
Son aquellas propiedades inherentes a determinados minerales.
Las ms caractersticas son:
Sabor: Halita es salada
Olor: azufre (al ser calentado)
Tacto: Los de baja dureza y dejan polvo en las manos (caoln,
talco); molibdenita mancha los dedos; especularita deja partculas
brillantes
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Propiedades Organolpticas
Son las que ms sirven. Por ejemplo:
Sabor de la halita
Efervescencia de la calcita al echarle cido
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Mineraloga Qumica
1 Elementos nativosOro (Au)Cobre (Cu)Azufre (S)
2 Sulfuros
galena PbS, esfalerita ZnS, pirita FeS2 (>2)calcopirita CuFeS2, Bornita Cu5FeS4argentita Ag2S, Tetraedrita Cu3SbS3,25 Cinabrio HgSMolibdenita MoS2Realgar As4S4 (2)Realgar As4S4 (2)
3 Haluroshalita NaCl,--silvinita KClfluorita CaF2. Atacamita Cu2(OH)3Cl
4 xidos y Hidrxidos
corindn Al2O3, hematita Fe2O3, rutilo TiO2, magnetita Fe3O4.Pirolusita MnO2limonita FeOOHgoethita *-FeOOH, lepidocrocita *-FeOOH.
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5Carbonatos
calcita CaCO3Aragonita CaCO3dolomita CaMg(CO3)2malaquita Cu2 [(OH)2/CO3] Azurita Cu3[(OH/CO3]2
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Sulfatos, Wolframatos, Molibdatos y Cromatos
Yeso (CaSO4 x H2O)Anhidrita (CaSO4)Baritina (BaSO4)esquilita CaWO4Powellita CaMoO4Powellita CaMoO4Crocoita (PbCrO4)
7 Fosfatos, apatito Ca5[(F, Cl, OH)/PO4)3]
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Silicatos
SiO4
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SILICATOSSILICATOS
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ELEMENTOS PRINCIPALES QUE CONFORMAN A LOS SILICATOS
(Si)
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NesosilicatosSiO4Estructura cristalina formada portetraedros sencillos separados porcationes metlicos. Generalmenteincoloros o de una coloracin muytenue y elevada dureza ydensidad.
SorosilicatosSi2O7
Estructura cristalina formadapor dos tetraedros de silicatoque comparten uno de losoxgenos de un vrtice.
CiclosilicatosSinO3n
Estructura cristalina formada porla unin de tres, cuatro o seistetraedros.
Inosilicatos FilosilicatosSi4O10
Estructura cristalina formadapor tetraedros unidos que dan
TectosilicatosSiO2
Son los silicatos de estructurams compleja. Estructurapor tetraedros unidos que dan
lugar a anillos hexagonalesformando capas reflejndose laestructura en el mineral.Son blandos y se exfolian enlminas.
ms compleja. Estructuracristalinaformada por tetraedros que
configuran una red tridimensionalen la que cada oxgeno escompartido por dos tomos desilicio. En general, son incoloroso de color blanco o gris plido.
Cadenasencilla:Si2O6
Cadena doble:Si4O11
Estructura cristalina formada porgrupos de tetraedros unidos entres, dando lugar a cadenassencillas (piroxenos) o dobles(anfboles), de estructura abierta ocerrada.
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Olivino (Mg, Fe)2SiO4Forsterita Mg2SiO4
El empaquetamiento atmico de los nesosilicatos es generalmente denso,lo que hace que los minerales de este grupo tengan un peso especficorelativamente elevado.
Los nesosilicatos no comparten ningn oxgeno entre tetraedros SiO4. La unin entre tetraedros se establece mediante enlaces inicos a travs de diferentes cationes (Fe, Mg, Ca.).
Nesosilicatos
2 4Fayalita Fe2SiO4
Presente en rocas mficas y ultramficas. Fayalita en algunas rocas alcalinas flsicas.
Oxgeno
Silicio
Mg, Fe, etc.
Frmula qumica
SiO4
(Si/O = 1:4 = 0,25)
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Grupo de los granates
Grupo de minerales en forma de dodecaedros o trapezoedros. Pertenecen a los neosilicatos y tienen la misma frmula qumica:
A3B2(SiO4)3.Los elementos qumicos A y B que pueden estar presentes son generalmentecalcio, magnesio, aluminio, hierro (II), hierro (III), cromo (III), manganeso y titanio.As, y segn su composicin qumica, se diferencian seis variantes comunes degranate:
Piropo Mg3Al2(SiO4)3, de color vino tinto a rojo sangre
Almandino Fe3Al2(SiO4)3, de color dorado
Spessartina Mn3Al2(SiO4)3 entre mbar y ladrillo
Grosularia Ca3Al2(SiO4)3 amarillo terroso
Andradita Ca3Fe2(SiO4)3 de color amarillo o azul oscuro
Uvarovita Ca3Cr2(SiO4)3 de color verde
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Andalucita, Sillimanita, Distena son minerales comunes en las rocasmetamrficas, ricos en alumnio y que poseen la misma frmulaestequiomtrica Al2O(SiO4). La diferencia entre ellos estriba en el modo deunin de los tetraedros de silcio (minerales polimorfos).
Grupo de los nesosilicatos alumnicos Al2O(SiO4)
Topacio Al2(OH,F)2SiO4: se utiliza como gema, tambin utilizadas algunasvariedades como piedras preciosas.
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Frmula qumicaSi2O7
Sorosilicatos
Su estructura cristalina est formada por dos tetraedros que comparten uno de losoxgenos de un vrtice.Se conocen seis especies, pero las ms importantes son el grupo de la epidota y elgrupo de la idocrasa.
Si2O7
(Si/O = 2:7 = 0,29)
En la epidota se dan tetraedros de SiO4 independientes y grupos Si2O7 propios de lossorosilicatos. Adems del inters cientfico, algunas variedades se utilizan comoornamentales
Ca10Mg2Al4 (SiO4)5(Si2O7)2(OH)4Grupo de la epidota (Ca, Fe3+ Al2 (SiO4) Si2O7 (O,OH)
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Frmula qumica:
SinO3n
(Si/O = 1:3 = 0,33)
Ciclosilicatos
Su estructura cristalina est formada por la unin de tres, cuatro o seis tetraedrosSu estructura cristalina est formada por la unin de tres, cuatro o seis tetraedros
Berilo Al2Be3(Si6O18)
Turmalina WX3Y6(BO3)3Si6O18(O,OH,F)4WW == Ca,Ca, K,K, NaNaXX == Al,Al, FeFe22+,+, FeFe33+,+, Li,Li, Mg,Mg, MnMn22++YY == Al,Al, CrCr33+,+, FeFe33+,+, VV33++
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Inosilicatos
Cadena sencilla:
Si2O6
(Si/O = 1:3 = 0,33) Cadena doble:
Frmula qumica
Su estructura cristalina est formada por grupos de tetraedros unidos entre s,dando lugar a cadenas sencillas (piroxenos) o dobles (anfboles), de estructuraabierta o cerrada.
Cadena doble:
Si4O11
(Si/O = 4:11 = 0,36)
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InosilicatosPiroxenos de Ca-Fe-Mg
Clinopiroxenos (monoclnicos)Diopsida CaMgSi2O6 Augita (Ca,Mg,Fe,Al)2[(Si,Al)2O6]Pigeonita (Mg, Fe2+,Ca) (Mg,Fe2+) [(Si,Al)2O6]
Diopsida en rocas mficas alcalinas y en rocas ultramficas; Augita en rocas mficas alcalinas y toleticas, en rocas ultramficas; Pigeonita en andesitas y dacitas
Oxgeno enlazante
Oxgeno no enlazante
Pigeonita en andesitas y dacitas
Ortopiroxenos (ortormbicos) Enstatita Mg2Si2O6Ferrosilita Fe2Si2O6
En rocas ultramficas, mficas y flsicas (variando de rico en Mg a rico en Fe)
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Anfboles clcicos
Hornblenda Ca2(Mg,Fe)4Al[Si7AlO22](OH)2Hastingsita (Na,Ca)2(Mg, Fe)4Fe3+[Si6Al2O22](OH)2
Tpicos de rocas intermedias, aunque se pueden presentar en rocas ultramficas a flsicas.
Anfboles
Anfboles sdicos o alcalinos
Riebequita Na2Fe2+3Fe3+2[Si8O22](OH)2Eckermanita-Arfvedsonita Na3(Mg,Fe2+)4 (Al,Fe3+)Si8O22(OH)2Kaersutita (Na,K)Ca2(Mg,Fe2+, Fe3+,Al)4(Ti,Fe3+)[Si6Al2O22](O,OH,F)2
Riebequita en granitos, sienitas, sienitas nefelnicas y rocas volcnicas flsicas.Eckermanita-Arfvedsonita en rocas peralcalinas saturadas en slice (lamprfidos, sienita, granito alcalino), en carbonatita, en sienita nefelnica.Kaersutita en rocas volcnicas alcalinas (traquibasaltos a riolitas alcalinas).
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Filosilicatos
Frmula qumica general
Si4O10
(Si/O = 4:10 = 0,40)
Su estructura cristalina est formada por tetraedros unidos conformando anilloshexagonales que dan lugar a un nmero variable de capas planas superpuestas.
Grupo de la serpentina, grupo de las arcillas, grupo de las micas y grupo de laclorita.
En general se puede decir que son blandos y se exfolian en lminas.
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Grupo de las micas
Micas alumnicas
Muscovita K2Al4 (Si6Al2O20)(OH,F)4En granitos peraluminosos (sola o con biotita en granitos de dos micas)
Micas ferromagnesianas
Flogopita-Biotita K2(Mg,Fe2+)6-4(Fe3+,Al,Ti)0-2[Si6-5Al2-3O20](OH,F)4
Filosilicatos
Biotita en rocas intermedias a flsicas y en rocas peralcalinasFlogopita en kimberlitas y en rocas potsicas.
Micas de litio
Lepidolita K2(Li,Al)6-5[Si6-7Al2-1O20](OH,F)4En pegmatitas granticas ricas en litio
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Grupo del SiO2
Cuarzo En rocas intrusivas granticas
Tridimita Cristobalita
Tectosilicatos
En rocas extrusivas silcicas (riolita, traquita, andesita, dacita)
FeldespatosSon los constituyentes ms abundantes de rocas gneas
Solucin slida entre:Anortita Ca[Al2Si2O8]Albita Na[AlSi3O8] Ortoclasa K[AlSi3O8]
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Hematita Fe2O3 Mineral accesorio en rocas como, granitos y sienitas
Ilmenita FeTiO3 Mineral accesorio comn
Rutilo TiO2 Mineral accesorio comn, especialmente en rocas intrusivas granticas
FOSFATOS
Monacita (Ce, La, Th)PO4 Mineral accesorio en rocas granticas y en pegmatitas
Apatito Ca5(PO4)3(OH,F,Cl) Mineral accesorio comn presente en casi todas las rocas gneas.