Tema-11- Mineralogía sistemática I (no silicatos)

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1 Tema-11- Mineralogía sistemática I (no silicatos)
CLASIFICACION DE MINERALES Criterios de clasificación muy variados Principales criterios . Químicos, físicos, paragenesis, asociaciones, alfabéticamente, color, génesis Berzelius ( ) . primera clasificación basada en criterios químicos: establece clases en función del anión o grupo aniónico dominante (óxidos, haluros, sulfuros....) - Las características comunes entre minerales que comparten anión o grupo aniónico dominante son más marcadas que entre los que presentan un mismo catión dominante - Los minerales con el mismo anión o grupo aniónico tienden a formarse en condiciones geológicas similares - Este esquema de clasificación esta en concordancia con la nomenclatura química habitual y clasificación de compuestos inorgánicos

2 Esta clasificación no tiene en cuenta aspectos estructurales
por lo que sufrió muchas modificaciones La clasificación debe basarse en la composición química y estructura interna . W.L. Bragg y V.M. Goldsmidt aplicaron estos principios cristaloquímicos a la clasificación de silicatos *La clasificación cristaloquímica utlizada actualmente fue propuesta por Strunz en 1941: - Elementos nativos - Sulfuros y sulfosales - Haluros - Oxidos e hidróxidos - Carbonatos, nitratos y boratos - Sulfatos, cromatos, molibdatos y wolframatos - Fosfatos, arseniatos y vanadatos - Silicatos

3 Estas clases se subdividen en familias, estas en grupos, el
grupo en especies que pueden formar series entre si Las especies pueden presentar variedades químicas mediante adjetivos modificadores (alumínico, férrico, etc)

4 Elementos nativos Podemos establecer una clasificacion geoquimica y mineralogica de los elementos de forma general en cuatro categorias: 1.- Elementos litofilos: aparecen en compuestos con oxigeno. 2.- Elementos calcofilos: aparecen formando sulfuros. 3.- Elementos siderofilos: aparecen en forma de elementos nativos. 4.- Elementos atmosfilos: son elementos gaseosos que generalmente no forman compuestos y por lo tanto aparecen principalmente en la atmosfera. De todos los elementos que constituyen el sistema periódico tan solo 20 de los elementos se encuentran en estado nativo, sin tener en cuenta los gases libres de la atmósfera

5 * Estos elementos pueden dividirse en :
- METALES NATIVOS *GRUPO DEL ORO * GRUPO DEL PLATINO * GRUPO DEL HIERRO *GRUPO DEL MERCURIO - SEMIMETALES NATIVOS - NO METALES NATIVOS

6 GRUPO DEL ORO  * Todos los elementos pertenecen a la misma familia en el sistema periódico * Propiedades química algo semejantes siendo lo suficientemente inertes como para aparecer en estado nativo * Estructura con enlace metálico bastante débil * Minerales isoestructurales * Hay solución solida completa entre Au y Ag (1.44 D). El Cu (1.28 D) presenta solución sólida limitada * Enlace metálico. Blandos, maleables, dúctiles y séctiles. Conducen bien calor y electricidad. Brillo metálico, fractura astillosa y puntos de fusión bajos GRUPO DEL PLATINO  * Minerales raros como Paladio nativo, platiniridio (Ir-Pt) e iridosmina (Ir-Os)  * Pt y Pd . estructura similar a la del grupo del Au  * Metales duros y de alto punto de fusión GRUPO DEL HIERRO  * Incluye al Fe puro, que es raro, y el ferroniquel (kamacita 5% de Ni y taenita 27-65% de Ni) * Corrientes en meteoritos metálicos (núcleo terrestre) * El Fe (1.26 D) y el Ni (1.25 D) se sustituyen debido a la similitud de sus radios * Presentan texturas Widmanstätten *En condiciones terrestres es raro al ser inestable y oxidarse con facilidad (Fe2+ y Fe3+)

7 GRUPO DEL MERCURIO * Este grupo incluye el mercurio nativo y las amalgamas con Ag (kongsbergita 4 (Ag, Hg) y landsbergita 10 (Ag2Hg3), la amalgama con Au y la de Pd (potarita PdHg) * Es líquido y solidifica a -391C en cristales romboédricos * Se asocia a cinabrio formando gotitas o rellenando cavidades SEMIMETALES NATIVOS * As, Sb y Bi . romboédricos e isoestructurales * Estructura en capas * Presentan buena exfoliación * Son quebradizos y conducen el calor y la electricidad peor que los metales *Enlace intermedio entre el metálico y el covalente * Raros como minerales NO METALES NATIVOS Dentro de este grupo tenemos el S, C (grafito y diamante). La estructura de estos elementos va a ser muy diferente a la de los metales. El grafito y el diamante son lo que se llama polimorfos, minerales con la misma fórmula pero distinta estructura.

8 Oro

9 Oro Oro

10 Plata

11 Cobre

12 Cobre

13 Platino

14 Platino Hierro

15 Hierro

16 Mercurio

17 Arsénico

18 Antimonio

19 Bismuto

20 Azufre

21 Grafito

22 Diamante

23

24 Haluros * Esta clase incluye unos 90 minerales que constituyen las sales de los ácidos HF, HCl, HBr y HI  * Los más importantes son los cloruros de Na, K, Mg y Pb y los fluoruros de Ca, Na y Al  * El Cu, Ag, Hg, Fe y Mn también pueden aparecer como cationes principales en estos minerales * Los alógenos F, Cl, Br e I se caracterizan por su gran afinidad por captar electrones (electronegatividad), por lo que son agentes oxidantes muy fuertes * El halógeno más abundante en la corteza terrestre es el Cl seguido del F, el Br e I son algo escasos * Son típicos elementos litófilos y están siempre presentes en los gases volcánicos a partir de los cuales por condensación, pasan a formar parte de la hidrosfera * El flúor es el elemento más abundante en las rocas ígneas: F (600 gr/ton), Cl (314 gr/ton), Br (1.62 gr/ton) e I (0.3 gr/ton) * El radio iónico del F es igual al del oxígeno (O A) y al del ión hidroxilo (OH A) lo que posibilita la diadoquia entre estos elementos en minerales como apatitos y micas * El Cl sin embargo, debido a su mayor radio iónico (1.81 A), raramente sustituye al F en los minerales

25 * El F se concentra en las etapas finales de la consolidación magmática (pneumatolítica, pegmatítica e hidrotermal) formando parte de minerales como topacio, ambligonita, fluoruros de tierras raras y fluorita.  * Debido a su gran radio iónico el Cl es incorporado independientemente del F en la estructura de los minerales pudiendo ser un anión importante en su estructura (sodalita) * En rocas ígneas no encontramos cloruros simples debido a su alta solubilidad, aunque en fumarolas aparecen cloruros de Fe, Mn, Mg y Al. El Cl tiene importancia en la fase hidrotermal y pneumatolítica al estar presente en las inclusiones fluidas de los minerales de esta fase * En condiciones exógenas el F es muy inmóvil, el Cl es muy móvil debido a la alta solubilidad de los cloruros alcalinos que son los más abundantes * En presencia de metales pesados (Hg, Ag, Cu y Pb) se fija una cierta cantidad de Cl en regiones continentales como cloruros menos solubles, pero la mayor parte es llevada a las cuencas sedimentarias en solución. El cloro y los demás halógenos forman así minerales fundamentalmente por evaporación en cuencas marinas y lagos. * En el agua del mar el Cl es con mucho el halógeno más abundante. Las concentraciones relativas de cationes y aniones en el mar son:  Na+ > Mg2+ > Ca2+ y Cl- > SO42- > CO32- en las áreas continentales la relación es inversa  * En comparación con F y Cl, el Br e I son elementos típicamente dispersos que no se concentran en cantidades importantes en condiciones magmáticas. Su concentración es más probable en condiciones hidrotermales

26 * El Br tiene un comportamiento geoquímico similar al del Cl, concentrándose en bromuros de metales pesados y en suelos * El I existe en la atmósfera como vapores de I y mediante la lluvia o fijación directa se concentra en los suelos. La mayor parte del I esta en el mar, también en rocas bituminosas y en nitratos * Los haluros aun siendo un grupo poco numeroso es una de las clases más heterogéneas desde el punto de vista cristaloquímico. Son compuestos típicamente iónicos. Estructuras sencillas generalmente de simetría elevada. * Propiedades físicas: en general los fluoruros son los más duros. H entre 1 y 5 y la densidad de 1.5 a 9, siendo los menos densos los de metales alcalinos

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28 Los minerales más importantes de este grupo son:
HALITA························ClNa SILVINA·······················ClK CARNALITA················KMgCl3·6H2O CRIOLITA····················Na3AlF6 FLUORITA···················CaF2

29 Halita

30 Halita

31 Carnalita Silvina

32 Criolita

33 Fluorita

34 Fluorita

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