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

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

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

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

ESTRUCTURA INTERNA DE LOS MINERALES

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

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:

: (L)

Plano de simetra Eje de simetra de rotacinCentro de simetra

ELEMENTOS DE SIMETRIA DE LOS CRISTALES

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

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.

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.

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.

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.

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.

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.

RAYA

BRILLO

MetlicoSubmetlicoNo metlico

Brillo submetlico

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.

GRANATE X3Y2Si3O12Graso

Mg6[(OH)8/Si4O10] Sedoso

CUARZO SiO2Vitreo

Bauxita AlO3(OH) Mate

DIAFANIDAD

LUMINISCENCIA

Fluorescencia Fosforescencia

Termoluminiscencia Termoluminiscencia Triboluminiscencia

PROPIEDADES QUE DEPENDEN DE LA COHESION

EXFOLIACINYPARTICION

Calcita y su habitual exfoliacin en romboedros.

La estructura laminar de la mica hace que exfolie en hojas.

FRACTURAS

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.

TENACIDAD

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)

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

Propiedades Organolpticas

Son las que ms sirven. Por ejemplo:

Sabor de la halita

Efervescencia de la calcita al echarle cido

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.

5Carbonatos

calcita CaCO3Aragonita CaCO3dolomita CaMg(CO3)2malaquita Cu2 [(OH)2/CO3] Azurita Cu3[(OH/CO3]2

6

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]

8

Silicatos

SiO4

SILICATOSSILICATOS

ELEMENTOS PRINCIPALES QUE CONFORMAN A LOS SILICATOS

(Si)

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.

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)

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

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.

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)

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++

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)

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)

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).

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.

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

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]

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.