interno nÚcleo nÚcleo externo la geosfera ¿quÉ son los minerales? se puede definir mineral como...
TRANSCRIPT
1
LA GEOSFERA
LAS CAPAS O “ESFERAS” QUE COMPONEN LA TIERRA
La Tierra es un sistema complejo,
constituido por cuatro capas o “esferas”
que se encuentran en constante interacción
entre ellas: Atmósfera, Hidrosfera,
Geosfera y Biosfera. Cualquier cambio en
una de ellas puede acabar afectando a
todas las demás.
Las principales características de
estas cuatro capas o “esferas” que
componen nuestro planeta son las
siguientes:
1. ATMÓSFERA: Aire o capa gaseosa y
continua que envuelve a la Tierra
externamente.
2. HIDROSFERA: Capa formada por
agua. Es discontinua, cubre solo las tres
cuartas partes de la superficie de la Tierra.
3. GEOSFERA: Parte sólida, constituida por rocas. Comprende tres capas principales, aunque los
límites entre ellas no son totalmente nítidos. Desde la superficie hasta el centro de la Tierra, en
orden creciente de densidad, las tres capas son:
Corteza: Capa más superficial y delgada de la Geosfera. Existen dos tipos principales de
corteza, la Corteza Continental más gruesa, que forma los continentes y la Corteza Oceánica
mucho más delgada, localizada bajo los océanos.
Manto: Es la capa media de la Geosfera.Está formada por materiales más densos que los de
la Corteza.
Núcleo: Capa más interna. Se extiende desde donde termina el Manto hasta el centro de la
Tierra. Se piensa que está constituido por una mezcla de materiales muy densos. La parte
más externa, el Núcleo Externo, se encuentra en estado líquido, y la región más interna o
profunda, el Núcleo Interno, se encuentra en estado sólido.
4. BIOSFERA: Parte de la Tierra donde se concentra la vida. Es una capa discontinua, ya que los
seres vivos se distribuyen por parte de la Atmósfera, de la Hidrosfera y de la superficie de la
Geosfera.
HIDROSFERA
ATMÓSFERA
CORTEZAMANTO
NÚCLEO EXTERNO
NÚCLEO
INTERNO
2
LA GEOSFERA
“Asimismo, parte de los terrones es reducida al disolverse por efecto de las lluvias, y las
corrientes de los ríos con el roce corroen las riberas. Por otra parte, todos los cuerpos que la tierra
nutre y acrece, le devuelven, según proporción, lo recibido; y puesto que está fuera de duda que la
misma tierra, madre común, es asimismo sepulcro de todos los cuerpos, puedes ver que la tierra
sucesivamente se agota y aumenta y crece de nuevo”.
LUCRECIO. “De la naturaleza de las cosas”.
¿Es lo mismo mineral que roca?
¿Todas las rocas son iguales?
¿Cómo se forman las rocas?
¿Qué utilidad tienen las rocas y los minerales?
3
LA GEOSFERA
COMPOSICIÓN DE LA SUPERFICIE TERRESTRE: LA CORTEZA
De todas las capas de la Geosfera sólo conocemos, de forma
directa, la composición de los 20 o 30 primeros kilómetros. Estos
corresponden a la capa más superficial, la Corteza. Además es la capa
que se encuentra en contacto con las demás esferas de la Tierra.
A los elementos químicos que componen la Corteza se les
denomina elementos geoquímicos y, aunque existen decenas de ellos,
sabemos que casi el 99% de ella se encuentra formada sólo por ocho de
estos elementos.
Estos elementos geoquímicos, generalmente, se combinan entre sí
para formar compuestos que reciben el nombre de minerales. En la
naturaleza existen mas de 3.000 minerales diferentes, cada uno de los
cuales está formado por uno o la combinación de varios de estos
elementos geoquímicos.
Las rocas son agregados de uno o varios minerales. En la Corteza existen tres grupos
principales de rocas: ígneas, metamórficas y sedimentarias.
Aunque todas las rocas, y los minerales, se forman bajo la superficie de la Corteza a una
cierta profundidad, existen procesos que hacen que terminen por salir a la superficie externa.
Cuando las rocas se encuentran en la superficie, se ponen en contacto con la Atmósfera
(aire), la Hidrosfera (agua) y la Biosfera (seres vivos). De esta forma, la capa rocosa mas superficial
de la Corteza empieza a ser alterada, mediante procesos físicos y químicos, formando una delgada
capa de partículas y fragmentos, que recibe el nombre de suelo.
Elementos
geoquímicos
Porcentaje
en peso
Oxígeno 46,60
Silicio 27,72
Aluminio 8,13
Hierro 5,00
Calcio 3,63
Sodio 2,83
Potasio 2,59
Magnesio 2,09
Titanio 0,44
Hidrógeno 0,14
Fósforo 0,07
Azufre 0,052
Estroncio 0,045
Bario 0,040
Carbono 0,032
Cloro 0,02
Nitrógeno 0,0046
Toma una muestra de granito del laboratorio de tu centro.
- Investiga a simple vista y con una lupa de qué está
formado.
- ¿Puede ser una roca?.
- ¿Posee minerales componentes?.
- ¿Cuántos minerales diferentes observas? ¿Cómo has
diferenciado unos de otros?
- Fíjate en el suelo, en la cocina, o en algunos de los
objetos de adorno que hay en tu casa. ¿Encuentras
algo parecido al granito?
4
LA GEOSFERA
¿QUÉ SON LOS MINERALES?
Se puede definir mineral como un compuesto natural, en estado sólido y que, además, posee
dos características propias.
La primera característica es que están formados por una combinación específica de
elementos geoquímicos, aunque algunos pueden poseer pequeñas cantidades de otros elementos.
Así, el cuarzo es un mineral traslúcido que siempre está formado por la combinación de dos
elementos, el silicio y el oxígeno. Sin embargo, puede poseer en menor proporción otros elementos
que le dan tonos y coloridos diferentes (lechoso, rosa, rojo, amarillo, negruzco, etc.).
La segunda característica es que poseen un ordenamiento interno de sus elementos químicos
componentes. Este ordenamiento a veces también puede observarse en el exterior del mineral y
entonces se habla de cristal. Geométricamente, un cristal es un poliedro que posee vértices, aristas y
caras.
El vidrio de las ventanas, el de las botellas o los ladrillos que se usan en la construcción:
- ¿Son compuestos naturales o artificiales?
- ¿Pueden considerarse minerales? ¿Por qué?
Hemos estudiado que el vidrio no es un mineral. Por consiguiente, tampoco es un cristal.
Algunos autores consideran mineraloides o minerales amorfos a aquellos compuestos
naturales que son sustancias líquidas o sólidas sin ordenamiento interno, como el petróleo, el
mercurio líquido, el ámbar o el ópalo.
5
RENÉ JUST D´HAÜY (1743-1822),: estudiando el mineral calcita, comprobó que
diversas formas de calcita con aspecto externo diferente, daban al fragmentarse, trozos con igual
forma geométrica (romboedros). Por ello, postuló que la materia cristalina se formaba por
repetición de pequeñas unidades de formas definidas.
Esta foto corresponde a cristales de galena. Es un mineral de color gris y muy denso,
formado por los elementos azufre y plomo.
- ¿Qué forma geométrica posee la galena?
- Si golpeamos y rompemos un trozo de galena, ¿qué crees que ocurrirá. Si es posible,
compruébalo experimentalmente.
- Construye un cubo de cartulina y cuenta el número de vértices, caras y aristas.
- Si apilamos todos los cubos de cartulina de la clase, repitiendo el mismo número de ellos
en todas direcciones, la estructura que hemos formado en su conjunto, ¿seguiría teniendo
el mismo número de caras, vértices y aristas?
LA GEOSFERA
PROPIEDADES DE LOS MINERALES
Las propiedades físicas y químicas de los minerales dependen o son consecuencia de su
composición química y de la estructura interna de sus elementos componentes.
Cada especie mineral tiene unas propiedades características, que nos pueden servir para
identificarlos y para conocer su comportamiento y utilidad. Algunas de estas propiedades son:
6
LA GEOSFERA
1. Exfoliación. Es la propiedad que presentan algunos minerales de poder separarse o dividirse
según superficies planas bien definidas. Esta separación puede producirse en: a) una sola dirección,
produciendo laminillas; b) en varias direcciones, dando lugar a fragmentos con diversas formas
geométricas (cubos, romboedros, pirámides, etc.). Hablamos entonces de exfoliación laminar,
cúbica, etc.
2. Dureza. Es la resistencia que oponen los minerales a ser rayados. El valor de la dureza se mide
con la escala de Mohs, en la que se relacionan, numerados del 1 al 10, distintos minerales, de forma
que cada uno de ellos raya a los anteriores y es rayado por los siguientes.
Indica el tipo de exfoliación que presentan cada uno de los minerales que se observan en
las fotos.
ESCALA DE DUREZA DE MOHS
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Talco Yeso Calcita Fluorita Apatito Ortosa Cuarzo Topacio Corindón Diamante
Se ray
an co
n la u
ña
Se ray
a con
un
a mon
eda
de co
bre
Se ray
an co
n u
n v
idrio
Se ray
a con
la nav
aja
Ray
a al vid
rio
Se ray
a con
un p
apel d
e lija
Se ray
a con
el diam
ante
Se ray
a con
otro
diam
ante
7
LA GEOSFERA
3. Densidad. Recordarás que es la relación que existe entre la masa y el volumen. En geología es
frecuente medirla en gr/cm3. Cada mineral tiene una densidad característica que puede servir para
identificarlo.
4. Color superficial. Determinados minerales poseen un color
característico a simple vista, que puede facilitarnos su identificación.
Sin embargo, el color original superficial del mineral puede estar
alterado al haber sufrido cambios químicos en su contacto con la
atmósfera y el agua. Además, muchos minerales poseen impurezas de
otros elementos químicos que hacen que presenten diversos colores.
5. Color de la raya. Debido a que el color superficial de un mineral
puede ser engañoso, los geólogos determinan el color de la raya. La
raya es el color del polvo fino de un mineral. Se obtiene frotando el
mineral sobre un trozo de porcelana (la porcelana tiene una dureza de
7 y, por tanto, es generalmente más dura que el mineral). Muchos
minerales presentan una raya de color blanco que no facilita su
identificación.
6. Brillo. Es el aspecto que presenta la superficie de un mineral al
reflejar la luz. El brillo de los minerales se describe mediante
diversos adjetivos por su parecido a otros materiales conocidos. Por
ejemplo: brillo metálico, cuando se parece al de los metales; vítreo,
parecido al del vidrio; céreo, parecido al de la cera; nacarado,
parecido al del nácar, etc.
Coge trozos de tamaño lo más parecido posible de varios minerales (cuarzo, galena, calcita
y baritina) y, sopesándolos con las manos, intenta ordenarlos según su densidad.
Utilizando varios minerales del laboratorio ordénalos de mayor a menor dureza
utilizando la escala de Mohs.
Ordena de mayor a menor dureza varios minerales del laboratorio utilizando la escala de
Mohs.
Si al frotar dos minerales mutuamente no se rayase ninguno de los dos, ¿qué significaría?
¿Cómo se puede tallar un diamante?
8
LA GEOSFERA
EL CICLO DE LAS ROCAS: LAS ROCAS SE RECICLAN
El relieve terrestre está sometido a cambios físicos y químicos producidos por la acción
conjunta de la Atmósfera, la Hidrosfera y la Biosfera.
Estos procesos hacen que las rocas de la superficie de la Tierra se encuentren en continua
renovación: unos las van destruyendo y otros las van formando de nuevo. Ambos son difícilmente
observables, ya que ocurren muy lentamente y tardan millones de años en producirse.
En los procesos de destrucción interviene el clima de cada lugar, el cual condiciona las
características de los diferentes agentes geológicos que actúan: los gases de la atmósfera, el agua en
todas sus formas (ríos, arroyos, mares, glaciares, etc.), el viento e incluso los seres vivos. Debido a la
acción de todos estos agentes, las rocas de la superficie terrestre se van alterando, fragmentando y
disolviendo.
- Coge varios minerales (por ejemplo, cuarzo de diferentes colores, pirita, galena, azufre,
azurita, malaquita, cinabrio, etc.) y anota el color que presentan a simple vista y el color de la
raya que tienen.
- ¿Coinciden ambos colores en todos los minerales?
- ¿Qué color de raya presentan los cuarzos de diferentes colores? ¿Por qué?
- ¿Qué tipo de brillo posee cada uno de estos minerales?
Otras propiedades. Algunos minerales poseen otras propiedades específicas que nos pueden
servir para identificarlos. Por ejemplo:
- Los minerales halita y silvina son salados.
- El azufre huele a cerilla.
- El espato de Islandia es una calcita transparente que presenta una doble refracción al ser
atravesada por rayos de luz. Se puede comprobar dibujando un punto en un papel y colocando
el mineral encima.
9
LA GEOSFERA
Posteriormente, sus partículas o fragmentos minerales son transportados por estos agentes
geológicos hacia zonas más bajas del relieve, donde son depositados en capas paralelas y
horizontales. Estas partículas depositadas se denominan sedimentos y a partir de ellos se formarán
nuevas rocas.
Todas las rocas se forman bajo la superficie terrestre, a diferentes profundidades, donde los
sedimentos son sometidos a presiones y temperaturas mucho mayores que las que existen en el
exterior y que los convierten de nuevo en rocas.
Las rocas son, por tanto, agregados de uno o varios minerales diferentes. Se clasifican en tres
grandes grupos: SEDIMENTARIAS, METAMÓRFICAS y MAGMÁTICAS.
Rocas metamórficas
Magma
Rocasplutónicas
Rocasvolcánicas
Rocas s
edim
entaria
sSedim
ento
s
10
LA GEOSFERA
LAS ROCAS SEDIMENTARIAS
Se forman por un proceso llamado diagénesis, por el cual los sedimentos depositados en capas
horizontales por los agentes geológicos externos, sufren una serie de transformaciones, hasta ser
convertidos en rocas sedimentarias. Algunas de estas transformaciones son las siguientes:
- Compactación. Los sedimentos son partículas sueltas y entre ellas existen pequeños espacios
denominados poros. Los sedimentos situados a mayor profundidad están sometidos a grandes
presiones por el peso de los que van siendo depositados en las capas superiores. Esto hace que
disminuya el tamaño y la cantidad de poros existentes, reduciéndose también el volumen, y
aumentando la cohesión entre las partículas.
- Cementación. Muchos de los poros de los sedimentos están ocupados por agua que lleva diversas
sustancias disueltas. Cuando estas sustancias precipitan actúan como cemento. Las partículas del
sedimento quedan más unidas entre sí y disminuye aún más la porosidad.
El resultado final de la diagénesis es convertir los sedimentos, materiales sueltos y muy
porosos, en una roca sedimentaria compacta y dura. Por ejemplo, las arenas de una playa en una
arenisca.
Proceso de formación de una roca sedimentaria
Existen muchos tipos diferentes de rocas sedimentarias y se clasifican según el tipo de
proceso que las forma.
1. Rocas de fragmentos o detríticas. Son un tipo de rocas sedimentarias que se forman a partir
de fragmentos o trozos de minerales de otras rocas, que han sido depositados previamente.
Podemos considerar tres tipos principales que, de menor a mayor tamaño de sus fragmentos,
son: arcillitas, areniscas y conglomerados.
Diagénesis viene del griego: dia = separado y genesis = origen.
11
LA GEOSFERA
Grava y Conglomerado Arena y Arenisca
Las arcillitas han sido utilizadas por el hombre desde la antigüedad para fabricar diversos
utensilios de alfarería para uso doméstico (ánforas, jarras, loza, porcelanas, etc.) y como materiales
para la construcción (ladrillos, tejas, losetas de gres, azulejos, cementos).
Las areniscas también poseen muchos usos: vidrios, cerámicas, esmaltes, porcelanas,
pavimentos, revestimientos, hormigón.
2. Rocas de precipitación química. Cuando el agua que posee elementos químicos disueltos se
evapora, éstos precipitan formando este tipo de rocas sedimentarias. Las calizas están formadas por
cristales del mineral calcita y son las rocas de precipitación química más abundantes en la
naturaleza.
Las rocas sedimentarias detríticas pueden
tener sus fragmentos componentes poco unidos
entre sí. Este tipo de rocas poco cohesionadas
reciben el nombre de áridos: gravas, arenas y
arcillas.
Los áridos son utilizados en todas las obras
de construcción y en especial como pavimentos de
carreteras y ferrocarriles.
Se extraen de canteras, cuyas
disponibilidades y reservas son cuantiosas y de
fácil acceso pero, sin embargo, su explotación
suele dejar tras de sí parajes desolados y, en
muchas ocasiones, irrecuperables para cualquier
uso.
¿En qué se diferencia la grava del conglomerado?¿Y la arena de la arenisca?
12
LA GEOSFERA
Los fósiles son restos de seres vivos que vivieron en épocas remotas. Al morir quedaron
enterrados entre sedimentos. Al formarse las rocas sedimentarias, las partes más duras de los
seres vivos (esqueletos, conchas, caparazones, etc.) han quedado como impresiones o moldes en
ellas.
Calizas micríticas. El tamaño de sus
cristales es microscópico y son muy
compactas; también se les denomina “calizas
litográficas” porque antiguamente se usaban
para imprimir dibujos previamente grabados
en ellas.
Calizas conchíferas o fosilíferas. Llamadas
así porque contienen restos fósiles,
generalmente conchas o caparazones de
diferentes seres vivos. Por ejemplo, la caliza
de moluscos (lumaquela o piedra ostionera).
El cemento es uno de los materiales más utilizados en la construcción. Se fabrica
mezclando caliza y arcilla, como componentes principales, en hornos a altas temperaturas.
13
LA GEOSFERA
3. Rocas de origen orgánico. Son rocas formadas por restos de seres vivos que han sido enterrados
bajo capas de sedimentos y han sufrido diagénesis durante millones de años.
Existen dos tipos principales: los carbones minerales, que proceden de restos vegetales y los
petróleos o hidrocarburos, que proceden de plancton marino.
En España los principales yacimientos de carbón se encuentran en León y Asturias. En
Andalucía se explotan hullas y antracitas en la cuenca del Guadiato al norte de la provincia de
Córdoba.
Los plásticos se fabrican por procesos industriales a partir
de petróleos.
¿Conoces otros materiales de uso común que se
fabriquen utilizando hidrocarburos como materia prima?
Haz una lista de todo lo que hay en el aula
(materiales, utensilios, ropa, mochilas, persianas, seres
vivos). A continuación trata de clasificarlos en cada uno
de estos grupos segfún su origen: animal, vegetal, mineral
y plástico. Si tienes alguna duda sobre el origen de algún
objeto pregunta a tu profesor/a.
¿Cuál es la lista más abundante?
El carbón y el petróleo se denominan “combustibles fósiles”.
¿Por qué reciben esta denominación?
¿Para qué se utiliza el carbón? ¿Y el petróleo?
El carbón que utilizamos en las barbacoas es carbón vegetal o de leña. Se fabrica
artificialmente calentando madera a alta temperatura y en ausencia de aire.
Existen cuatro tipos de carbones: turba,
lignito, hulla y antracita. Con ayuda de las claves
intenta clasificar los tipos diferentes de carbones
que hay en el laboratorio.
14
LA GEOSFERA
LAS ROCAS ÍGNEAS O MAGMÁTICAS
Cuando cualquier roca se encuentra a gran profundidad, las elevadas presiones y
temperaturas pueden llegar a fundirla, dando lugar a lo que denominamos magma. Los magmas, por
tanto, están formados por minerales fundidos y gases que tienden a ascender hacia la superficie. Al
ascender se van enfriando y solidificando hasta formar rocas magmáticas o ígneas.
Según el lugar donde se produce el enfriamiento del magma
se generan dos tipos principales de rocas magmáticas:
- Si el enfriamiento del magma ocurre en la superficie terrestre, en
contacto con el aire o con el agua, se forman las rocas ígneas
volcánicas. En este caso el enfriamiento es rápido, lo que provoca
que los minerales no cristalicen o que, si lo hacen, los cristales sean
de pequeño tamaño. Una de las rocas volcánicas más abundante es
el basalto.
- Si el enfriamiento del magma ocurre bajo la superficie a una cierta profundidad, se forman las
rocas ígneas plutónicas. En este caso el magma se enfría muy lentamente, dando tiempo a que
cristalicen los minerales y sean visibles a simple vista. Una de las rocas plutónicas más abundantes
es el granito.
Granito Basalto
Toma muestras en el laboratorio de granito y de basalto y contesta:
- ¿Qué aspecto externo presenta cada una de ellas?
- ¿En cuál de ellas se observan minerales a simple vista?
- ¿Cuál será volcánica y cuál plutónica?
15
LA GEOSFERA
LAS ROCAS METAMÓRFICAS
Se forman a partir de cualquier otro tipo de roca mediante un proceso llamado
metamorfismo. Este proceso consiste, generalmente, en un aumento de la presión y temperatura a
las que están sometidas las rocas iniciales, pero sin llegar a la fusión. Los minerales de estas rocas se
ordenan de nuevo, para ser estables en las nuevas condiciones. Esta reordenación hace que los
minerales aumenten de tamaño, se “aplanen” adquiriendo la roca una forma “bandeada o de
hojaldre”, o incluso puede ocurrir que aparezcan nuevos minerales.
Las nuevas rocas que se forman se denominan rocas metamórficas. Son ejemplos de este
tipo de rocas el mármol, la pizarra y el neis.
Numerosas rocas de origen sedimentario (conglomerados, distintos tipos de calizas , etc.),
metamórfico (mármoles, pizarras, esquistos, neises, etc.) e ígneo (granitos, dioritas, etc.) son
utilizadas como rocas ornamentales y de construcción. Una vez cortadas y pulidas, se usan en
múltiples revestimientos, objetos de adorno, columnas, pavimentos, etc.
- Coge el basalto y ponlo a la luz. ¿Se observa algún pequeño granito que brille?
- Utiliza ahora una lupa de mano para ver mejor el basalto. ¿Pueden ser pequeños
cristales lo que habías observado brillar anteriormente?
- El granito está formado por tres minerales: cuarzo, de color blanco transparente,
feldespato, de color blanco lechoso, y biotita, un tipo de mica de color negro. Si los tres
minerales estuvieran separados ¿qué propiedades podrías utilizar, además del color,
para poder diferenciarlos?
Caliza y Mármol Arcillita y Pizarra Granito y Neis
16
LA GEOSFERA
LAS ROCAS Y LOS MINERALES COMO RECURSOS NATURALES
Un yacimiento es un lugar donde existe una gran concentración de minerales que poseen
elementos químicos útiles para el hombre.
Se denomina mena la parte del yacimiento que contiene minerales con elementos químicos en
proporción predominante y aptos para un beneficio, y se denomina ganga la parte sin utilidad del
yacimiento que se encuentra mezclada con los minerales útiles.
Las minas son excavaciones para extraer y explotar los yacimientos minerales. La extracción
se realiza mediante dos sistemas:
- Minería de superficie o a cielo abierto. Se realiza mediante bancos o terrazas de diferente altura,
controlando la estabilidad de los taludes, las pistas que los comunican, etc.
Toma del laboratorio una muestra de las siguientes rocas: caliza, mármol, arcillita y
pizarra.
La caliza es una roca sedimentaria y el mármol una roca metamórfica formada a partir de la
primera:
- ¿Qué aspecto externo presenta cada una de ellas?
- ¿Se observan cristales a simple vista en la caliza? ¿Y en el mármol?
- ¿Qué ha podido ocurrir para que la caliza se convierta en mármol?
- ¿Sabes para qué puede utilizarse el mármol?
La arcillita es una roca sedimentaria y la pizarra una roca metamórfica formada a partir de la
primera:
- ¿Poseen ambas rocas la misma forma general o se observan “bandas” en alguna de ellas?
El granito es una roca ígnea y el neis una roca metamórfica formada a partir de la primera.
Los minerales han sido de gran utilidad para el hombre desde la antigüedad. Sirven para
fabricar todo tipo de utensilios, herramientas, adornos e incluso armas.
La historia del hombre viene marcada por los materiales que ha ido utilizando: Edad de
Piedra, Edad del Cobre, Edad del Bronce, Edad del Hierro.
17
LA GEOSFERA
- Minería de interior o subterránea. Se realiza mediante la excavación de pozos y galerías,
utilizando diversos sistemas. Es más compleja que la anterior ya que hay que resolver problemas de
ventilación, extracción y acarreo de material, achique de agua, movimiento de personal y
maquinaria en el interior, etc.
Podemos resumir diciendo que la minería a cielo abierto provoca menos accidentes que la
minería subterránea pero, sin embargo, su impacto negativo sobre el medio ambiente es mayor.
MINERALES DE INTERÉS
Muchos metales como el oro, la plata, el cobre, el platino, etc., debido a sus características
(brillo, ductilidad, inalterabilidad, etc.) son utilizados en orfebrería y joyería: monedas y medallas,
grabados, aleaciones (latón, bronce, alpaca), objetos ornamentales puros o chapados (anillos,
brazaletes, relojes, pendientes, collares, etc.).
Las llamadas gemas o piedras preciosas son, generalmente, variedades de diversos tipos de
minerales muy apreciadas por sus especiales características (dureza, brillo, transparencia, color,
escasez, etc.):
España ha sido tradicionalmente un país minero, pero la mayor parte de las minas están ya
agotadas o no son económicamente rentables.
La andalucita es un mineral de aluminio. Su nombre proviene de Andalucía, al
atribuirse a esta región el origen de los ejemplares que utilizaron Werner y Delamètherie para
describir este mineral por primera vez.
18
LA GEOSFERA
Diamante. Es carbono puro cristalizado. Es el mineral de mayor dureza, por ello se utiliza para
cortar y pulir otras piedras preciosas.
Amatista. Es una variedad de cuarzo de color violeta y transparente.
Esmeralda y aguamarina. Ambas son variedades del mineral berilo. La esmeralda es de color
verde y el aguamarina de color azul, con matices verdosos muy semejantes a los del agua del
mar.
Jacinto de Compostela. Es una bella variedad de cuarzo de color rojo oscuro. Su nombre
proviene de la localidad gallega de Santiago de Compostela, donde es abundante.
Rubí y zafiro. Los dos son variedades del mineral corindón. El primero es de color rojo vivo y el
segundo azul.
Son muchos los elementos químicos procedentes de diferentes tipos de minerales, que son
utilizados por diversas industrias (metalúrgicas, químicas, agroquímicas, farmacéuticas, etc.). Sus
utilidades, son por ello, también muy diversas y en la tabla se resumen algunas de ellas.
Topacio
Granate
Turquesa
Aguamarina
Rubí
Esmeralda
Zafiro
Amatista
19
LA GEOSFERA
MINERALES DE INTERÉS INDUSTRIAL
Elemento
químico
Mineral del que se
obtiene Usos
COBRE Calcopirita
Cobre nativo
Metalurgia. Conductores eléctricos, electrodos y pilas.
Calderas, alambiques y tuberías. Monedas y medallas y
grabados. Techados y planchas. Joyería. Aleaciones (latón,
bronce, alpaca). Medicina. Fungicida.
PLOMO Galena
Tuberías. Revestimientos de cables eléctricos. Armamento
(perdigones y metralla). Metal de soldar y de imprenta.
Pigmento de pinturas y lacas (minio). Antidetonante en
gasolinas de automoción. Fabricación de cristal. Chapado de
piezas de hierro.
CINC Blenda
Construcción (techados, canalones y cornisas). Hierro
galvanizado. Pigmento de pinturas. Cemento. Soldadura.
Mordiente en el estampado de telas. Pilas eléctricas.
Aleaciones (latón).
HIERRO Hematites,
Magnetita y Pirita
Hierros. Aleaciones (aceros...). Pigmentos, pinturas y tintas.
Desinfectantes. Fungicidas. Fotografía. Magnetismo
(electroimanes). Automoción. Construcciones y obras (vigas,
columnas).
ALUMINIO Bauxita y Corindón
Metalurgia. conductor eléctrico. Componentes inoxidables y
aleaciones (latas, etc.). Aislante. Telescopios (espejos
reflectores). Pirotecnia. Maquinaria de pulir (esmeril). Como
fijadores de colorantes (mordientes). Espumas de extintores de
incendios. Productos cerámicos. Cemento y hormigón.
MERCURIO Cinabrio
Metalurgia. Bombas de vacío. Barómetros, manómetros y
termómetros. Lámparas de vapor de mercurio. Odontología
(amalgamas). Venenos. Pinturas. Fulminantes. Pilas.
Fungicidas.
Cobre nativo Galena Hematites Bauxita Cinabrio
20
LA GEOSFERA
PRINCIPALES PROSPECCIONES MINERAS EN ANDALUCÍA
MAPA DE LAS PRINCIPALES ROCAS EN ANDALUCÍA
Busca las zonas mineras más próximas a tu localidad indicando qué se extrae de ellas.
¿Cuáles son los principales tipos de rocas de tu localidad?
CerroMuriano
La Carolina
Bailén Linares
Cuenca del Guadiato
Villaviciosade Córdoba
LebrijaEscúzar
Alquife
Macael
Tabernas Sorbas
Riotinto
TharsisSotiel
HUELVA
CÁDIZ
Aznalcóllar
SEVILLA
Algeciras
MÁLAGA
CÓRDOBA JAÉN
GRANADA
ALMERÍA
Puertos de mineral
Sales
Yesos
Celestina
Baritina
Fluorita
Sepiolita
Mármol
Estroncio
Carbón
Hierro
Plomo
Oro
Cobre
PiritaPuerto de Sta. María
San Fernando
Roquetas Cabo de Gata
Sierra Morena: R. METAMÓRFICAS e ÍGNEAS
Unidades del Campo de Gibraltar: ARENISCAS
Béticas Externas: CALIZAS, DOLOMÍAS Y MARGAS
Béticas Internas: R. METAMÓRFICAS e ÍGNEAS
Depresión del Guadalquivir: Sedimentos aluviales (ARCILLAS)
21
LA GEOSFERA
RELACIONES ENTRE LAS ESFERAS QUE COMPONEN LA TIERRA
La Tierra recibe constantemente radiación solar y, a su vez, ella transmite radiación en modo
calor al espacio que la rodea. Es por lo que decimos que la Tierra es un sistema abierto.
Esta energía es la responsable, en su mayor parte, de todas las relaciones que se establecen
entre las cuatro capas o esferas de la Tierra y, por tanto, de todos los cambios y transformaciones
que ocurren en nuestro planeta.
Algunos de los procesos que relacionan las diferentes esferas de la Tierra entre sí, son los
siguientes:
- La Atmósfera y la Hidrosfera están relacionadas mediante
procesos, como lluvias y nevadas, que llevan agua desde la
atmósfera a la hidrosfera. La evaporación de ríos, lagos y
mares, devuelve parte de este agua de a la atmósfera.
Lluvia
NieveEvaporación
SOL ESPACIOEnergía
solarCalor
22
LA GEOSFERA
- La Atmósfera y la Biosfera se relacionan mediante procesos
como la respiración, mediante la cual los seres vivos tomamos
oxígeno del aire y expulsamos dióxido de carbono. También,
mediante la transpiración, los seres vivos cedemos vapor de
agua a la atmósfera.
- Hidrosfera y Geosfera están relacionadas mediante procesos
como el arrastre de partículas provocado por las aguas
continentales, o como el movimiento de las arenas de una playa
que realizan las olas.
- La Biosfera y la Geosfera se relacionan a través de procesos
como la absorción de sales minerales del suelo por las raíces de
las plantas.Además algunos animales utilizan la superficie
terrestre para excavar madrigueras, como los topos, algunos
gusanos e insectos, conejos, etc.
OxígenoDióxido de
carbono
Río
Salesminerales
Topo
¿Sabrías decir otros procesos que relacionen entre sí otras esferas de la Tierra?:
Atmósfera con Geosfera.
Hidrosfera con Biosfera.
23
LA GEOSFERA
CLAVE DE MINERALES
DU
RE
ZA
RA
YA
CO
LO
R
FO
RM
A E
XT
ER
NA
OB
SE
RV
AC
ION
ES
DE
NS
IDA
D
(gr/cm
3)
NO
MB
RE
BR
ILO
ME
TÁ
LIC
O
2,5 Gris. Gris plomo. Cubos, en masa o
granular. Pesada y frágil. 7,50 GALENA
3,5
4
Negra-
verdosa.
Amarillo
latón. En masa. Superficie iridiscente. 4,25 CALCOPIRITA
6 Negra. Negro En masa o en octaedros.
Atraída por el imán. 5,20 MAGNETITA
6
6,5
Parda-
Negra. Amarillo En masa o en cubos. Frágil. 5,10 PIRITA
BR
ILL
O N
O M
ET
ÁL
ICO
1 Blanca. Blanco, gris, verde.
En masa o escamas. Tacto de jabón. Brillo graso.
2,75 TALCO
2 Blanca. Rojizo. En masa o cubos. Sabor salado.
Brillo vítreo. 1,99 SILVINA
2 Blanca. Incoloro a blanco.
En masa o cubos. Sabor salado. Brillo vítreo.
2,15 HALITA
2 Blanca.
Incoloro,
blanco,
rojizo.
En masa, fibroso, granular.
Flexible. Brillo céreo.
2,35 YESO
2,5 Amarilla. Amarillo. En masa o
bipiramidal.
Olor a cerilla.
Brillo variado. 2,05 AZUFRE
2,5 Roja. Rojo
bermellón. En masa. Impregnando cuarcitas. 8,10 CINABRIO
2,5
3 Blanca. Incolora. En láminas. Brillo perlado. 2,82 MOSCOVITA
2,5 Blanca. Negro. En láminas. Brillo vítreo o perlado. 3,00 BIOTITA
3 Blanca. Incoloro o blanco.
En masa o romboedros.
Hace efervescencia con
clorhídrico.
Variedad birrefringente.
2,71 CALCITA
3
3,5 Blanca.
Blanco,
incoloro.
En masa o láminas
divergentes.
Muy pesada.
Brillo vítreo. 4,48 BARITINA
3,5
4 Blanca.
Blanco,
rosa.
Prismas
hexagonales.
Translúcido.
Brillo vítreo. 2,95 ARAGONITO
3,5 4
Verde. Verde. En masa o en costras.
Brillo graso. 4,00 MALAQUITA
3,5
4 Azul. Azul.
En masa o en
costras. Brillo vítreo. 3,83 AZURITA
4 Blanca. Incoloro o
variado.
En masa granular, cubos o en
octaedros.
Brillo vítreo. 3,20 FLUORITA
6 Blanca. Blancuzco, rosado.
En masa, columnar o tabular.
Brillo perlado o vítreo. 2,59 ORTOSA
6,5
7 Blanca. Verde.
Masa granular o
prismáticos. Brillo vítreo. 3,75 OLIVINO
7 Blanca. Incoloro, variado.
En masa y prisma piramidal.
Es el mineral más abundante. 2,65 CUARZO
24
LA GEOSFERA
CLAVE DE ROCAS SEDIMENTARIAS
Rocas que hacen efervescencia con el ácido clorhídrico y que no poseen fragmentos de otras rocas: rocas CARBONATADAS.
Roca blanquecina; muy blanda o poco compactas, se deshace al
frotarla con los dedos. CRETA
Rocas duras y compactas.
Con fósiles.
Fósiles que recuerdan
conchas de Moluscos. LUMAQUELA O CALIZA CONCHÍFERA
Fósiles pequeño,
blanquecinos y con forma de
lenteja.
CALIZA NUMMULÍTICA
Sin fósiles.
Mucha efervescencia con el
ácido clorhídrico; formada
por cristales no visibles a simple vista.
CALIZA MICRÍTICA
Mucha efervescencia con el
ácido clorhídrico; formada por esferitas blanquecinas de
tamaño inferior a dos
milímetros.
CALIZA OOLÍTICA
Rocas constituidas por fragmentos de otras rocas, con o sin efervescencia con el ácido clorhídrico.
Con
fragmentos
sueltos (sin compactar).
Fragmentos grandes, mayores de
2 mm. GRAVAS
Fragmentos pequeños, menores de 2 mm.
ARENAS
Fragmentos cementados (rocas compactas).
Fragmentos grandes, mayores de 2 mm.
(CONGLOMERADOS)
Fragmentos redondeados.
PUDINGA
Fragmentos
angulosos. BRECHA
Fragmentos pequeños, menores de 2 mm; normalmente raya al
vidrio.
ARENISCA
Rocas sin fragmentos y sin efervescencia con el ácido clorhídrico.
Cristales no
observables.
Muy deleznables, olor a tierra mojada con el aliento; se pega a la
lengua. ARCILLITA
Normalmente cristalizadas; solubles
en agua.
(EVAPORITAS).
Muy blanda, se raya con la uña;
color blanco, gris, rojizo. YESO
Sabor salado, no se raya con la uña
y sí con la navaja. HALITA O SAL GEMA
Rocas muy oscuras o
negras; arden con
facilidad. Tiznan el papel. (CARBONES).
Color pardo negruzco; se observan
restos vegetales. TURBA
Color grisáceo y mate. LIGNITO
Color negro brillante. HULLA Y ANTRACITA
25
LA GEOSFERA
CLAVE DE ROCAS METAMÓRFICAS
Rocas con estructura bandeada o de hojaldre.
Estructura de hojaldre.
Minerales no observables a simple vista; color gris
oscuro o azulado; se
fractura en lajas fácilmente.
PIZARRA
Minerales observables a
simple vista
Compuesta por micas y otros
minerales. ESQUISTO
Compuesta casi
exclusivamente por micas. MICACITA
Estructura bandeada. Con granos de cuarzo y feldespato bien visibles que forman bandas
alternantes de distinta coloración (estructura
bandeada) o con grandes cristales de feldespato rodeados por micas (estructura ojosa).
NEIS
Rocas sin estructura bandeada.
Producen efervescencia con el ácido clorhídrico;
no rayan el vidrio. Rocas compactas y cristalinas. Color blanco, a veces con bandas negras.
MÁRMOL
No producen efervescencia con el ácido
clorhídrico. Rayan el vidrio. Rocas compactas de colores claros o rojizos, compuestas casi
exclusivamente por granos de cuarzo. Granos en
contacto directo, sin cemento.
CUARCITA
CLAVE DE ROCAS MAGMÁTICAS
Tamaño de grano
homogéneo y observable a simple
vista.
Rocas PLUTÓNICAS
Colores claros; granos en general menores
de 1 cm.
Con cuarzo y feldespato; generalmente
con biotita. GRANITO
Sin cuarzo; sólo feldespato y biotita.
Por alteración es frecuente el color rosa. SIENITA
Colores claros; con cuarzo, feldespato y
mica blanca (moscovita); granos
generalmente con tamaño mayor de 1 cm.
PEGMATITA
Colores más oscuros; sin cuarzo.
Con minerales claros y oscuros a partes
iguales. GABRO Y
DIORITA
Sólo con minerales de color oscuro;
rocas muy oscuras; densidad elevada. PERIDOTITA
Tamaño de grano
muy pequeño, no
observable a simple vista.
Rocas
VOLCÁNICAS
Color gris oscuro casi negro; con pequeños
cristales blancos o verdosos.
BASALTO
Colores claros (gris, amarillo); estructura esponjosa, muy ligera; flota en el agua.
PIEDRA PÓMEZ
Color oscuro (negro brillante); aspecto de
vidrio; bordes translúcidos; con
concavidades.
OBSIDIANA
26
LA GEOSFERA
BANCO DE ACTIVIDADES
1. Explica el significado de las siguientes palabras: poliedro, magma, sedimentos, fósil,
metamorfismo, yacimiento, mina, mena, ganga, diagénesis.
2. Explica las diferencias entre mineral y mineraloide. Pon un ejemplo de cada uno.
3. Explica las diferencias entre mineral y roca. Cita un ejemplo de una roca que esté formada por
un solo tipo de mineral y otro de una roca que esté formada por varios tipos de minerales.
4. El geólogo francés René Just D´Haüy observó que los minerales se formaban por repetición de
pequeñas unidades poliédricas. ¿En qué propiedad de los minerales te podrías basar para
demostrar esta observación?
5. El grupo de minerales más abundante en la naturaleza es el de los silicatos. Averigua cuáles
son los dos elementos geoquímicos principales que los forman y pon algunos ejemplos de
minerales que pertenezcan a este grupo.
6. El mineral pirita ha sido llamado el “oro de los tontos”, debido a que ambos son minerales
muy parecidos. Comprueba en el laboratorio el color de la raya y la dureza que poseen cada
uno de ellos. ¿Podrías distinguirlos fácilmente?
7. La dureza es una de las propiedades que más se utiliza para identificar minerales pero no para
las rocas ¿Por qué?
8. Las aleaciones son mezclas de varios elementos geoquímicos que poseen diversos usos.
Algunas de estas aleaciones son el latón, el bronce, el acero y la alpaca. ¿De qué elementos
geoquímicos están formadas? ¿Qué minerales son sus menas? ¿Para qué son utilizadas esas
aleaciones?
9. Debate en clase con tus compañeros los posibles problemas e impactos sobre el medio
ambiente que origina la minería.
10. Utilizando la CLAVE DE MINERALES del libro, identifica algunos minerales del laboratorio.
Anota las características y propiedades que observes.
11. Utilizando las CLAVES DE ROCAS del libro, identifica algunas rocas del laboratorio. Anota
las características que observes.
27
12. Muchos de los edificios, iglesias, parques, murallas, puentes, monumentos o castillos de tu
ciudad están construidos en parte, o en su totalidad, por rocas. Realiza un recorrido por ellos
anotando en una ficha como la que sigue los datos que se proponen.
FICHA
Localización Antigüedad
Características de los
minerales (si son
visibles a simple
vista, color, etc.)
Presencia de
fósiles
Tipos de
minerales
Tipo de
roca
Edificio del
Ayuntamiento 1923
Todos los minerales
son visibles a simple
vista:
Mineral 1: gris
Mineral 2: blanco
Mineral 3: negro
No tiene
fósiles
Mineral 1:
cuarzo
Mineral 2: ortosa
Mineral 3: biotita
GRANITO
28
CLAVE DE ROCAS SEDIMENTARIAS
- Rocas que hacen efervescencia con el ácido clorhídrico: rocas CARBONATADAS
Rocas muy blanda o poco compactas,
se deshace al frotarla con los dedos CRETA
Rocas duras y compactas
o Con fósiles
Fósiles que recuerdan conchas de Moluscos LUMAQUELA O
CALIZA CONCHÍFERA
Fósiles pequeño, blanquecinos y
con forma de lenteja CALIZA NUMMULÍTICA
o Sin fósiles
Mucha efervescencia con el ácido clorhídrico;
formada por cristales no visibles a simple vista CALIZA MICRÍTICA
Mucha efervescencia con el ácido clorhídrico;
formada por esferitas blanquecinas de tamaño
inferior a dos milímetros CALIZA OOLÍTICA
- Rocas constituidas por fragmentos de otras rocas, con o sin efervescencia al ácido clorhídrico
Con fragmentos sueltos (sin compactar)
o fragmentos grandes, mayores de 2 mm GRAVAS
o fragmentos pequeños, menores de 2 mm ARENAS
Fragmentos cementados (rocas compactas)
o fragmentos grandes, mayores de 2 mm (CONGLOMERADOS)
fragmentos redondeados PUDINGAS
fragmentos angulosos BRECHAS
o fragmentos pequeños, menores de 2 mm;
normalmente raya al vidrio ARENISCA
- Rocas sin fragmentos y sin efervescencia al ácido clorhídrico
Cristales no observable, poco compactas; forman barro con el agua ARCILLAS
Normalmente cristalizadas; solubles en agua (EVAPORITAS)
o Muy blanda, se raya con la uña; color blanco, gris, rojizo YESO
o Sabor salado, no se raya con la uña y si con la navaja HALITA O SAL GEMA
Rocas muy oscuras o negras; arden con facilidad (CARBONES)
o Color pardo negruzco; se observan restos vegetales TURBA
o Color gris oscuro y mate LIGNITO
o Color negro brillante HULLA Y ANTRACITA