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Minerales. Los minerales Los minerales son cuerpos de materia sólida del suelo que pueden aparecer de formas muy diversas, ya sea de forma aislada o como.

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1 Minerales

2 Los minerales Los minerales son cuerpos de materia sólida del suelo que pueden aparecer de formas muy diversas, ya sea de forma aislada o como componentes fundamentales de las rocas. Se pueden estudiar los minerales a partir de las distintas propiedades que presentan, como la dureza, geometría (en cristales), composición química, densidad, etc. La mayor parte de los objetos que usamos en nuestra vida cotidiana proceden de uno o varios minerales.

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4 Estructura cristalina Los minerales se caracterizan, entre otras cualidades, por poseer una estructura cristalina. Los materiales cristalinos son aquellos materiales sólidos, cuyos elementos constitutivos se repiten de manera ordenada en las tres direcciones del espacio. Así, la propiedad característica y definidora de la materia cristalina es ser periódica. Quiere esto decir que, a lo largo de cualquier dirección, los elementos que la forman se encuentran repetidos a la misma distancia (traslación). Este principio es válido partiendo desde cualquier punto de la estructura. Si tomamos las traslaciones mínimas en un cristal (traslaciones fundamentales) y desarrollamos el paralelepípedo que generan, obtendremos la celda unidad.

5 ¿Cuáles son las características del mineral y del cristal, cuáles son las diferencias entre ellos? Un mineral es un conjunto (natural formado) de elementos químicos. Generalmente los elementos Si, Al, K, Na, Fe, Ca, Mg, Cl, O, (entre otros) forman el mineral. Los nombres de los minerales dependen de su formula y de su estructura atómica. Un conjunto de minerales se llama roca. El nombre de la roca depende de su génesis y del contenido en minerales. Algunas rocas son monominerálico, es decir principalmente contienen un mineral (como la caliza a la calcita).

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7 Un Mineral es: Naturalmente formado. Inorgánico. En general sólido. Posee una composición química definida. Materialmente homogéneo. Cristalinos (con estructura atómica ordenada) o amorfos (sin estructura cristalina, por ejemplo los vidrios naturales). Vanadita

8 La mayoría de los minerales son cristales. Los minerales pueden haberse formado por procesos inorgánicos o con la colaboración de organismos por ejemplo azufre elementar, pirita y otros sulfuros pueden ser formado por reducción con la colaboración de bacterias. A veces los minerales forman parte de organismos como por ejemplo calcita, aragonita y ópalo, se pueden formarse esqueletos o conchas de microorganismos e invertebrados y apatita, que es un componente esencial de huesos y dientes de los vertebrados.

9 Cristal Los cristales se reconoce por su belleza y simetría. Los cristales son formado naturalmente o son cultivado artificialmente. Inorgánicos u orgánicos, por ejemplo Vitamina B12 En general sólidos. Materialmente homogéneos. Cristalinos, nunca amorfos. Los cristales tienen una disposición o un arreglo atómico único de sus elementos.

10 Los cristales naturales poseen grados de simetría característicos los que son consecuencia del arreglo interno de los átomos que los forman. Los cristales son isotrópicos o anisotrópicos. Los cristales isotrópicos tienen las mismas propiedades físicas en todas las direcciones, por ejemplo, halita, pirita. Los cristales anisotrópicos tienen propiedades físicas que son diferentes en distintas direcciones, por ejemplo, cordierita, biotita, cuarzo.

11 Estructura atómica de los minerales/cristales Cada mineral y cada cristal tiene una composición constante de elementos en proporciones definidas. El diamante se constituye solo de un único elemento: el carbono C. La sal de mesa común, el mineral halita se compone de dos elementos: sodio y cloro, en cantidades iguales: NaCl. El símbolo de la halita 'NaCl' indica que cada ion de sodio está acompañado por un ion de cloro.

12 El mineral pirita, también llamado oro de los tontos se compone de dos elementos: hierro y azufre, pero este mineral contiene dos iones de S por cada ion de Fe. Esta relación se expresa por el símbolo FeS 2. El cristal tiene una disposición o un arreglo atómico único de sus elementos. Cada cristal tiene una forma cristalina y característica producida por su estructura cristalina.

13 Propiedades físicas de los minerales Morfología Se distingue la combinación de las caras del mineral/cristal y el hábito del mineral/cristal. Combinación de las caras La combinación de las caras del cristal significa el conjunto de todas las caras del cristal o bien la forma cristalina, la cual depende de la simetría del cristal. P.e. la galenita PbS y la halita NaCl, que pertenecen al sistema cúbico pueden cristalizar como cubos, además la galenita puede cristalizar en una combinación de cubo y octaedro, granate cristaliza en la forma romboédrica, en la forma isotetraédrica o en una combinación de dichas dos formas.

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15 Las caras de un cristal (habito) Cuando los cristales crecen sin interferencias, adoptan formas relacionadas con su estructura interna. El hábito se refiere a las proporciones de las caras de un cristal. Existen varias formas del hábito: Columnar: alargado en una dirección y semejante a las columnas. Ejemplo: cristales de corindón. Prismático: alargado en una dirección. Ejemplo: cristales de andalucita. Tabular: alargado en dos direcciones. Ejemplo: cristales de barita. Laminar: alargado en una dirección y con bordes finos. Ejemplo: cristales de hornblenda.

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17 Hojoso: similar a las hojas, que fácilmente se separa en hojas. Ejemplo: moscovita. Botroidal: grupo de masas globulares, por ejemplo grupo de masas esferoidales de malaquita. Reniforme: fibras radiadas, que terminan en superficies redondeadas. Ejemplo: hematita. Granular: formado por un agregado de granos. Masivo: compacta, irregular, sin ningún hábito sobresaliente.

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19 Dureza Se llama dureza al grado de resistencia que opone un mineral a la deformación mecánica. Un método útil y semicuantitativo para la determinación de la dureza de un mineral fue introducido por el químico alemán Mohs. El creyó una escala de dureza de 10 niveles. Para cada nivel existe un mineral representativo y muy común. El mineral del nivel superior perteneciendo a esta escala puede rayar todos los minerales de los niveles inferiores de esta escala. La dureza de un mineral desconocido puede averiguarse rascando entre sí una cara fresca del mineral desconocido con los minerales de la escala de MOHS.

20 El mineral más duro es capaz de rayar el mineral más blando. Los minerales de la escala de MOHS que rayan el mineral desconocido son más duros como esto, los minerales que son rayados por el mineral desconocido son menos duros. Por tanto la dureza del mineral desconocido se estrecha entre el nivel superior del mineral que puede rayarlo y el nivel inferior del mineral que es rayado por este mineral. Con cierta experiencia y algunos medios auxiliares simples se puede conocer rápidamente la dureza de forma aproximada. Los minerales que pertenecen a la escala de MOHS son los siguientes:

21 DurezaMineralComparación 1TalcoLa uña lo raya con facilidad 2YesoLa uña lo raya 3CalcitaLa punta de un cuchillo lo raya con facilidad 4FluoritaLa punta de un cuchillo lo raya 5ApatitoLa punta de un cuchillo lo raya con dificultad 6Feldespato PotásicoUn trozo de vidrio lo raya con dificultad 7Cuarzo Puede rayar un trozo de vidrio y con ello el acero despide chispas 8Topacio Puede rayar un trozo de vidrio y con ello el acero despide chispas 9Corindón Puede rayar un trozo de vidrio y con ello el acero despide chispas 10Diamante Puede rayar un trozo de vidrio y con ello el acero despide chispas Escala de MOHS:

22 La dureza de un mineral depende de su composición química y también de la disposición de sus átomos. Cuanto más grande son las fuerzas de enlace, mayor será la dureza del mineral. Grafito y diamante por ejemplo son de la misma composición química, solamente se constituyen de átomos de carbono C. Grafito tiene una dureza según MOHS de 1, mientras que diamante tiene una dureza según MOHS de 10.

23 En la estructura del diamante cada átomo de carbono - que tiene 4 electrones en su capa más exterior - puede alcanzar la configuración de ocho electrones compartiendo un par de los mismos con 4 átomos de carbono adyacentes, los cuales ocupan las esquinas de una unidad estructural de forma tetraédrica. El enlace covalente entre los átomos de carbono se repite formando una estructura continua, dentro de lo cual la energía de los enlaces covalentes se concentra en la proximidad de los electrones compartidos, lo que determina la dureza excepcional del diamante.

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25 En la estructura del grafito, los átomos de carbono se presentan en capas compuestas por anillos hexagonales de átomos, de modo que cada átomo tiene 3 que lo rodean. Las capas de átomos del grafito están separadas una distancia relativamente grande, 3.41Å, y quedan átomos dispuestos en forma alternada, exactamente por encima de los átomos de la capa adyacente. La causa de la poca dureza del grafito es que los enlaces entre las capas de átomos son muy débiles, mientras que los átomos en el interior de las capas están dispuestos mucho más próximos que en la estructura del diamante.

26 Exfoliación (crucero) Los cuerpos cristalinos pueden exfoliarse en superficies lisas a lo largo de determinadas direcciones, mediante la influencia de fuerzas mecánicas externas, por ejemplo mediante de la presión o de golpes de un martillo. Esta llamativa exfoliación (crucero) depende del orden interno existente en los cristales. Los planos de exfoliación o bien de clivaje son la consecuencia del arreglo interno de los átomos y representan las direcciones en que los enlaces que unen a los átomos son relativamente débiles. La superficie de exfoliación corresponde siempre a caras cristalinas sencillas.

27 Mientras mayor es el contraste entre la fuerza de los enlaces que unen a los átomos en las direcciones paralelas al plano de exfoliación (crucero) y la debilidad de los enlaces que unen a los átomos en las direcciones perpendiculares a los planos de exfoliación (crucero), mayor será la tendencia del mineral a romperse a lo largo de este plano.

28 Amatista

29 Las exfoliaciones se distinguen asi: · Exfoliación completa en 2 direcciones: mica, clorita, talco. · Exfoliación buena en dos direcciones: feldespato potásico según dos superficies perpendiculares entre sí, hornblenda con exfoliación prismática. · Exfoliación buena en tres direcciones: Calcita según el romboedro - Generalmente en todas las formas cristalinas de calcita pueden reconocerse planos de crucero en tres diferentes orientaciones. Estos planos de crucero se intersecan formando ángulos de 75° y de 105° de cuales resulta la forma romboédrica típica de la calcita. Barita BaSO4 ocurre en cristales tabulares que tienen con frecuencia dos caras perpendiculares a la cara mayor que convergen formando bordes agudos.

30 Exfoliación clara en dos direcciones: piroxeno. Exfoliación poco clara: olivino Exfoliación ausente: cuarzo con su fractura concoidea. En el cuarzo los átomos están dispuestos con tal regularidad que los enlaces entre los mismos son muy similares en todas direcciones. En consecuencia, no existe tendencia a que el mineral se rompa según un plano particular, y en los cristales de cuarzo se desarrollan fracturas concoidales. Una medida para determinar la calidad de la exfoliación es, entre otras, el brillo existente sobre las superficies de exfoliado, que es el responsable de las superficies lisas reflejantes que se observan en los frentes de las aristas.

31 Brillo El brillo es debido por la capacidad del mineral de reflejar la luz incidente. Se distinguen minerales del brillo. BrilloEjemplos / Descripción Metálicopirita, magnetita, hematita, grafito semimetálicouraninita (pechblenda, UO 2 ), goethita No- metálico Vítreo cuarzo, olivino, nefelina, en las caras cristalinas, siderita Resinosocomo la resina, p.j. esfalerita. Grasograsoso al tacto: cuarzo, nefelina de brillo gris graso. Oleosoolivino. Perladocomo el brillo de las perlas, p.ej. talco, biotita, siderita Sedoso como el brillo de seda: yeso de estructura fibrosa, sericita, goethita Matecomo el brillo de la tiza Adamantinobrillante: diamante, rutilo

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33 Color Respecto al color se distinguen dos grupos de minerales: · los minerales idiocromáticos · los minerales alocromáticos. Se llama idiocromáticos a los minerales que tienen colores característicos relacionados con su composición. En este caso el color es útil como medio de identificación. Minerales idiocromáticos con colores distintos son por ejemplo:

34 MineralColor Magnetitanegro Hematitarojo Epidotaverde Cloritaverde Lapis lazuliazul oscuro Turquesaazul característico Malaquitaverde brillante Cobre nativorojo cobrizo

35 Los minerales que presentan un rango de colores dependiendo de la presencia de impurezas o de inclusiones se llaman alocromáticos. A los minerales alocromáticos pertenecen p. ej.: Feldespato potásico cuyo color varia de incoloro a blanco pasando por color carne hasta rojo intenso o incluso verde. Cuarzo: Cuarzo puro es incoloro. la presencia de varias inclusiones líquidas le da un color blanco lechoso. Amatista es de color púrpura característico que probablemente es debido a impurezas de Fe 3+ y Ti 3+ y la irradiación radioactiva. Corindón: Corindón puro es incoloro. Corindón portando cromo como elemento traza es de color rojo y se lo llama rubi. El zafiro es una variedad transparente de corindón de varias colores. Por la existencia de minerales alocromáticos el color es un medio problemático para identificar un mineral.

36 Mimetita Bauxita Vivianita

37 El color de la raya es debido por trozos del cristal molidos muy finos, colocados sobre una base blanca, como p.ej. un trozo de porcelana facilita el que separamos si nos encontramos ante un mineral de color propio o ajeno. El color de la raya del feldespato potásico siempre será blanca igualmente si es producido por un feldespato potásico incoloro, de color carne o verde. El color de la raya tiene importancia en la identificación de las menas. El color de la raya de magnetita es negra, El color de la raya de hematita es rojo cereza, El color de la raya de goethita es de color café.

38 Otras propiedades de los minerales Cristales maclados Algunos cristales están formados por dos o más partes en las cuales la celosía (Kristallgitter) tiene orientaciones diferentes que están relacionadas en forma geométrica. Los cristales compuestos de este tipo se conocen como cristales maclados. Hay varios tipos de maclas, por ejemplo maclas simples, maclados de contacto, maclas de interpenetración, maclas paralelas, maclado normal. Se llaman maclas simples a los cristales compuestos de dos partes individuales, que tienen una relación estructural definida. Si las dos partes de una macla simple están separados por una superficie definida, ésta se describe como maclado de contacto. Macla de interpenetración se refiere a los cristales unidos por un plano de composición - superficie a lo largo de la cual los dos individuos están unidos - irregular, por ejemplo. ortoclasa. (Figuras: Maclas)

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40 Solubilidad La solubilidad depende de la composición del mineral. Sobre todo se usan una dilución frío de ácido clorhídrico HCl para distinguir Calcita de puro CaCO 3 (carbonato de calcio) de otros minerales parecidos de una cantidad menor de CaCO 3 o sin CaCO 3. La reacción es la siguiente: CaCO 3 + 2HCl --> H 2 CO 3 (dióxido de carbono diluido en agua) + CaCl 2 y H 2 CO 3 se descompone en H 2 O y dióxido de carbono CO 2 (gas). Burbujas de CO 2 se producen por esta reacción. Se observa la efervescencia de la dilución de ácido clorhídrico cuando se libera el dióxido de carbono. La concentración de la dilución de HCl tiene que ser 5%. Para la aplicación de la dilución de HCl se necesitan un plano fresco de fractura de una roca.

41 Densidad El peso especifico de un mineral aumenta con el número de masa de los elementos que la constituyen y con la proximidad o el apretamiento en que estén arreglados en la estructura cristalina. La mayoría de los minerales que forman rocas tienen un peso especifico de alrededor de 2,7 g/cm 3, aunque el peso especifico medio de los minerales metálicos es aproximadamente de 5 g/cm 3. Los minerales pesados son los que tienen un peso especifico más grande que 2,9 g/cm 3, por ejemplo circón, pirita, piroxeno, granate. Cada mineral tiene un peso definido por centímetro cúbico; este peso característico se describe generalmente comparándolo con el peso de un volumen igual de agua; el número de masa resultante es lo que se llama 'peso especifico' o 'densidad' del mineral.

42 Propiedades magnéticas y eléctricas Todos los minerales están afectados por un campo magnético. Los minerales que son atraídos ligeramente por un imán se llaman paramagnéticos, los minerales que son repelidos ligeramente por un imán se llaman diamagnéticos. Magnetita Fe 3 O 4 y pirotita Fe1-nS son los únicos minerales magnéticos comunes. Los minerales tienen diferente capacidad para conducir la corriente eléctrica. Los cristales de metales nativos y muchos sulfuros son buenos conductores, minerales como micas son buenos aislantes dado que no conducen la electricidad.

43 CALCOPIRITA, MAGNETITA OLIVINO Y GRANATE (ALMANDINO), FUENTE DE EXTRACCIÓN DEL HIERRO MINERAL Y MENA COMUN DEL HIERRO, SE CARACTERIZA POR TENER GRANDES CUALIDADES MAGNETICAS, GENERALMENTE ES DE COLOR HIERRO Y OPACA

44 HIERO EN ESTADO NATURAL COMPUESTO DE MAGNETITA Y OLIGISTO ES UN ELEMENTO METÁLICO, MAGNÉTICO, MALEABLE.

45 Luminiscencia y fluorescencia Luminiscencia se denomina la emisión de luz por un mineral, que no es el resultado de incandescencia. Se la observa entre otros en minerales que contienen iones extraños llamados activadores. Fluorescencia. Los minerales fluorescentes se hacen luminiscentes cuando están expuestos a la acción de los rayos ultravioleta, X o catódicos. Si la luminiscencia continua después de haber sido cortado la excitación se llama al fenómeno fosforescencia y al mineral con tal característica mineral fosforescente. Las fluoritas de color intenso son minerales fosforescentes, que muestran luminiscencia al ser expuestos a los rayos ultravioleta.

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47 Piezoelectricidad Se observa en minerales con ejes polares (sin centro de simetría) como en el cuarzo por ejemplo. Debido a la polaridad de la estructura cristalina al suministrar energía, como calor o presión, al mineral se genera una carga eléctrica en los dos extremos del eje polar de un mineral y dirigido en sentido opuesto. En la turmalina el eje polar es el c. En el cuarzo los ejes polares son los ejes a. El cuarzo piezoeléctrico se emplea p.e en el geófono piezoeléctrico, donde un movimiento vertical de la Tierra ejerce una presión a un cristal de cuarzo y se produce una carga eléctrica. Un zafiro piezoeléctrico genera una pequeña carga eléctrica a causa de su deformación sufrido arriba de la pista del disco. El cristal piezoeléctrico se deforma de acuerdo de estos cambios en la superficie y esto se puede amplificar como sonido.

48 Clasificación química La clasificación química divide los minerales en grupos según sus compuestos químicos. Cualquier mineral conocido puede ser integrado dentro de estos grupos, pues la práctica totalidad de ellos incluyen alguno de estos compuestos.

49 Elementos nativos Elementos nativos son los elementos que aparecen sin combinarse con los átomos de otros elementos como p.ej. oro Au, plata Ag, cobre Cu, azufre S, diamante C. Aparte de la clase de los elementos nativos los minerales se clasifican de acuerdo con el carácter del ion negativo (anión) o grupo de los aniones, los cuales están combinados con iones positivos.

50 Oro Formula: Au Dureza: 2,5 - 3 Peso específico: 15,5 - 19,3 Color: amarillo, dorado Color de la raya: Brillo: metálico Cristales: Fracturamiento: Sistema cristalino: Origen: hidrotermal Cobre Formula: Cu Dureza: 2,5 - 3 Peso específico: 8,5 - 8, 9 Color: rojo de cobre, tal vez verde Color de la raya: rojo metálico Brillo: metálico Cristales: cubos Fracturamiento: Sistema cristalino: cúbico Origen: hidrotermal, sedimentario Azufre Formula: α S Dureza: < 2 Peso específico: 2,0 - 2,1 Color: amarillo Color de la raya: blanca Brillo: diamantino Cristales: piramidal Fracturamiento: bien, concoide Sistema cristalino: romboédrico Origen: volcánico

51 Sulfuros incluido compuestos de selenio (Selenide), arsenurios (Arsenide), telururos (Telluride), antimoniuros (Antimonide) y compuestos de bismuto (Bismutide). Los sulfuros se distinguen con base en su proporción metal:azufre según el proposito de STRUNZ (1957, 1978). Ejemplos son galena PbS, esfalerita ZnS, pirita FeS 2, calcopirita CuFeS 2, argentita Ag 2 S, Löllingit FeAs 2.

52 Calcopirita Blenda Galena Niquelina

53 Haluros Los aniones característicos son los halógenos F, Cl, Br, J, los cuales están combinados con cationes relativamente grandes de poca valencia, p.e. halita NaCl, silvinita KCl, fluorita CaF2.halita NaClsilvinita KCl

54 Formula: NaCl Dureza: 2 Peso específico: 2,1 -2,2 Color: blanco, transparente, rosado Color de la raya: blanco Brillo: vítreo Cristales: cúbico Fracturamiento: perfecto Sistema cristalino: cúbico sabor de al Origen: sedimentario Minerales parecidos: Silvinita

55 Óxidos y Hidróxidos Los oxidos son compuestos de metales con oxígeno como anión, p.e. cuprita Cu 2 O, corindón Al 2 O 3, hematita Fe 2 O 3, cuarzo SiO 2, rutilo TiO 2, magnetita Fe 3 O 4. Los hidroxidos están caracterizados por iones de hidroxido (OH-) o moleculas de H 2 O-, p.e. limonita FeOOH: goethita *-FeOOH, lepidocrocita *-FeOOH.

56 Formula: SiO2 Dureza: 7 Peso específico: 2,65 Color: transparente, blanco, diferentes Color de la raya: blanco Brillo: vítreo, oleoso, Cristales: columnar, piramidal Fracturamiento: concoide Sistema cristalino: hexagonal, trigonal Origen: hidrotermal, ígnea, sedimentario Minerales parecidos: Cordillerita, Berilo, Topas

57 Formula: Fe3O4 Magnetita Dureza: 5,5- 6 Peso específico: 4,9 - 5,2 Color: negro, azul oscuro Color de la raya: negro - gris, café Brillo: semimetálico Cristales: octaedos Fracturamiento: concoide Sistema cristalino: cúbico Origen: hidrotermal, magmático Minerales parecidos: Cromita, Ilmenita Formula: MnO2 Pirolusita Dureza: Peso específico: 4,7 - 5,0 Color: negro - gris oscuro Color de la raya: negro Brillo: semi-metálico Cristales: aguja Fracturamiento: irregular Sistema cristalino: rhombico Origen: hidrotermal, sedimentario > común: forma dendrítica Minerales parecidos: Manganita

58 Carbonatos El anión es el radical carbonato (CO 3 ) 2 -, p.e. calcita CaCO 3, dolomita CaMg(CO 3 ) 2, malaquita Cu 2 [(OH) 2 /CO 3 ].

59 Formula: CaCO3 Calcita Dureza: 3 Peso específico: 2,6-2,8 Color: transparente, blanco, otros Color de la raya: blanco Brillo: vidrio Cristales: trigonal Fracturamiento: muy bien en tres direcciones Origen: vetas, hidrotermal, sedimentario -reacción fuerte con ácido clorhídrico Azurita Formula: Cu3[(OH/CO3]2 Dureza: 3,5 - 4 Peso específico: 3,7 - 3,9 Color: azul-claro Color de la raya: azul claro Brillo: vítreo Cristales: tabular, columnar Fracturamiento: perfecto Sistema cristalino: monoclínico Origen: hidrotermal, sedimentario Formula: CaCO3 Aragonito Dureza: 2,9-3 Peso específico: 3,5 - 4 Color: blanco (amarillo claro) Color de la raya: blanco Brillo: vítreo Cristales: columnar, aguja, tabular Fracturamiento: irregular, concoide Sistema cristalino: romboédrico Origen: hidrotermal, sedimentario Estalactitas son de Aragonito Minerales parecidos: Calcita, Estroncianita, Baritina

60 Sulfatos, Wolframatos, Molibdatos y Cromatos En los sulfatos el anión es el grupo (SO 4 ) 2 - en el cual el azufre tiene una valencia 6 +, p.e. en la barita BaSO 4, en el yeso CaSO 4 *2H 2 O. En los wolframatos el anión es el grupo wolframato (WO 4 ) 4 -, p.e. scheelita o bien esquilita CaWO 4.

61 Formula: Ca[SO4] x 2 H2O Yeso Dureza: 1,5 - 2 Peso específico: 2,3 -2,4 Color: blanco Color de la raya: blanca Brillo: vítreoso Cristales: columnar, agujas Fracturamiento: Sistema cristalino: monoclínico Origen: hidrotermal, sedimentario Minerales parecidos: anhidrita, Caolinita Chalcantita Formula: Cu [SO4] x 5 H2O Dureza: 2,1 Peso específico: 2,1 - 2, 3 Color: azul Color de la raya: blanca Brillo: vítreo, translucido Cristales: laminar Fracturamiento: irregular Sistema cristalino: triclínico Origen: hidrotermal, vetas

62 Fosfatos, Arseniatos y Vanadatos En los fosfatos el complejo aniónico (PO 4 ) 3 - es el complejo principal, como en el apatito Ca5[(F, Cl, OH)/PO 4 ) 3 ]los arseniatos contienen (AsO 4 ) 3 - y los vanadatos contienen (VO 4 ) 3 - como complejo aniónico.

63 Silicatos Es el grupo más abundante de los minerales formadores de rocas donde el anión está formado por grupos silicatos del tipo (SiO 4 ) 4 -.

64 La estructura de los silicatos Más del 90% de los minerales que forman las rocas son silicatos, compuestos de silicio y oxígeno y uno o más iones metálicos. Los principios estructurales de los silicatos son los siguientes: a) Cada uno de los silicatos tiene como compuesto básico un ion complejo de forma tetraédrica. Este tetraedro consiste en una combinación de un ion de silicio con un radio de 0.42Å, rodeado por 4 iones de oxígeno con un radio de 1.32Å tan estrechamente como es posible geométricamente. Los iones de oxígeno se encuentran en las esquinas del tetraedro y aportan al tetraedro una carga eléctrica de -8 y el ion de silicio contribuye con +4. Así, el tetraedro puede considerarse como un anion complejo con una carga neta de -4. Su símbolo es [SiO 4 ] 4 -. Se lo conoce como anión silicato.

65 b) La unidad básica de la estructura de los silicatos es el tetraedro de [SiO4]4-. Se distinguen algunos pocos tipos estructurales de los silicatos: los neso-, soro-, ciclo-, ino y tectosilicatos. c) El catión Al 3 + puede ser rodeado por 4 o 6 átomos de oxígeno (cifra de coordenación de 4 o 6) y tiene un diámetro iónico muy similar a Si 4 + (Si 4 +: 0.42Å, Al 3 +: 0.51Å). Por esto reemplaza al Si 4 + en el centro del tetraedro p.e. en la moscovita KAl[6]2[(OH) 2 /Si 3 Al[4]O11] o se ubica en el centro de un octaedro como los cationes Mg 2 + o Fe 2 + p.e. en el piroxeno de sodio Jadeita NaAl[6]Si 2 O 6.

66 Tipos de estructuras de silicatos -Silicatos formados de tetraedros independientes, que alternan con iones metálicos positivos como p.e. en el olivino. Además el oxígeno del anión silicato [SiO 4 ] 4 - simultáneamente puede pertenecer a 2 diferentes tetraedros de [SiO 4 ] 4 -. De tal manera se forman aparte de los tetraedros independientes otras unidades tetraédricas. - Sorosilicatos formados de paras de tetraedros: [Si 2 O 7 ], p.e. epidota. - Ciclosilicatos formados por anillos de tetraedros de [SiO 4 ] 4 -: [Si 3 O 9 ] 6 -, [Si 4 O 12 ] 8 -, [Si 6 O 18 ] 12 -, p.e. berilo Be 3 Al 2 [Si 6 O 18 ]. - Inosilicatos formados por cadenas simples o cadenas dobles de tetraedros de [SiO 4 ] 4 -: por cadenas simples por ejemplo piroxenos por cadenas dobles por ejemplo anfíboles. - Filosilicatos formados por placas de tetraedros de [SiO 4 ] 4 - p.e. caolinita, talco. - Silicatos con estructuras tetraédricas tridimensionales, p.e feldespatos y los feldespatoides.

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68 Feldespatos

69 Feldespato Potásico. (Ortoclasa: KAlSi 3 O 8 ) Dureza: 6. G: 2,6. Brillo: Vítreo, transparente a translúcido. Color: Rosado, blanco amarillo. Clivaje: En 2 direcciones que se cortan a 90º. Fractura: concoidal, cuando no se parte según planos de clivaje. Maclas: frecuentemente en cristales bien formados. Nota: Se altera con facilidad, especialmente en presencia de aguas carbonatadas y origina minerales de arcilla tipo caolín.

70 Feldespato Plagioclasa. (Albita: NaAlSi 3 O 8 ) (Anortita: CaAl 2 Si 2 O 8 ) Dureza: 6 a 6,5. G: 2,6 a 2,8. Brillo: Vítreo. Color: Blanco, gris anaranjado. Clivaje: en dos direcciones que se cortan a 86º. Maclas: Muy comunes del tipo polisintéticas. Nota: Un plano de exfoliación basal en un mineral de plagioclasa aparece normalmente cruzado`por bandas o estrías paralelas que constituyen una de las mejores pruebas de que el mineral pertenece a la serie de las plagioclasas. Se alteran a minerales de arcilla.

71 MICAS Biotita (K(Mg,Fe) 3 (AlSi 3 O 10 )(OH) 2 y Muscovita (KAl 2 (AlSi 3 O 10 )(OH) 2 Dureza: 2,5 a 3. G: 2,7 a 3,1. Brillo: reluciente, transparente a ópaco (biotita). Color: verde oscuro a negro (biotita). Clivaje: en una dirección (perfecto). Maclas: No tiene. Nota: La biotita puede reducirse con gran facilidad a placas, muy delgadas flexibles y elásticas y que son paralelas al plano de clivaje. La muscovita presenta Brillo: Vítreo a sedoso, transparente a translúcido. Color: incoloro, en bloques gruesos con tonalidad amarillas, pardas, verdes o rosadas.

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73 Piroxenos Son por lo general de colores verde oscuro a negro. Poseen brillo mate a apagado. Presentan clivaje imperfecto en 2 direcciones que se cortan aproximadamente a 80º. Tienen dureza entre 5 y 6. Tienen densidad entre 3,2 a 3,5. Corresponden a silicatos complejos de calcio, magnesio y hierro que aparecen en rocas ígneas, principalmente en rocas básicas tales como gabros y basaltos.

74 Anfíboles Familia de minerales similares a los piroxenos en cuanto a composición, pero generalmente con más iones de hidróxilo (OH). Cristales prismáticos, largos y con 6 caras. Color verde a negro o castaño. Tienen brillo más vítreo que los piroxenos. Dureza variable entre 5 y 6. Poseen densidad entre 3,2 a 3,5. Clivaje imperfecto en 2 direcciones que se cortan en 50º ó 120º aproximadamente.

75 Olivino (Forsterita: Fe 2 (SiO 4 ) (Fayalita: Mg 2 (SiO 4 ) Dureza: 6,5 a 7. G: 3,3 a 3,4. Brillo: Vítreo a lustroso, transparente a translúcido. Color: Verde olivo, café o rojizo. Clivaje: No tiene. Maclas: No tiene. Fractura: Concoidal. Nota: Es un mineral corriente en rocas ígneas básicas a ultrabásicas, y aparece en cristales deformados y aplastados frecuentemente en forma de granos y masas granulares.

76 De acuerdo con señalado, se ha establecido una escala que vincula los minerales formados según sus condiciones. Esta escala es la escala de Goldich o que es equivalente a la serie de descomposición de Bowen.


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