Minerales y rocas Guión: Cristalografía Formación de cristales

Presentación del tema: "Minerales y rocas Guión: Cristalografía Formación de cristales"— Transcripción de la presentación:

1 Minerales y rocas Guión: Cristalografía Formación de cristales
Asociación de cristales Minerales Rocas : magmáticas, sedimentarias y metamórficas

2 Elementos de un cristal Leyes de la cristalografía
Definición: Estudio de las formas geométricas en las que se presentan los minerales Cristales: si presentan forma geométrica Sustancias amorfas: no presentan esos ordenamientos Materia cristalina: no presentan ordenamiento geométrica pero sí interiormente Elementos de un cristal Leyes de la cristalografía Sistemas cristalográficos

3 Elementos de un cristal
Malla elemental Constantes cristalográficos Elementos de simetría - Centro - Ejes de simetría - Planos de simetría

4 Constantes cristalográficas
Definen su forma geométrica

5 Elementos de simetría:
- Centro - Ejes: binario ternario cuaternario senario - Planos

6 Distintos planos de simetría

7 Centro de simetría Divide a cualquier segmento en dos partes iguales

8 Triclínico Malla : prisma inclinado de bases romboidales Ejes -----
Planos Centro

9 Monoclínico Malla: prisma inclinado de bases rectangulares Ejes: 1 E2
Planos: 1 plano Centro

10 Rómbico Malla: prisma recto de bases rectangulares Ejes: 3 E2
Planos: 3 Centro

11 Tetragonal Malla: prisma recto de bases cuadradas Ejes: 1 E4 , 2+2 E2
Planos: 2+2+1 Centro

12 Hexagonal Malla: prisma recto de bases hexagonales
Ejes : 1 E6 , 3+3 E2 Planos: 3+3+1 Centro

13 Cúbico Malla: cubo Ejes: 3 E 4, 4 E 3, 6 E 2 Planos: 9 Centro

14 Leyes Los ejes y los ángulos son constantes en cada mineral
Cuando se modifica un elemento geométrico todos los elementos análogos sufren la misma modificación

15 Formación de los cristales
Solidificación - mezclas fundidas - disoluciones - vapores Interacciones - de gases entre sí o con la masa sólida. - de soluciones

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17 Propiedades de los minerales
Definición Son consecuencia de: Los átomos o iones que lo forman La disposición en el cristal Los enlaces químicos Propiedades físicas - Mecánicas: tenacidad, dureza, exfoliación y fractura - Ópticas: color, brillo, luminiscencia, y refringencia - Eléctricas: conductividad, piezoelectricidad y piroelectricidad - Magnéticas

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19 Asociaciones de cristales

20 Asociaciones especiales: maclas

21 Minerales Existen 80 elementos que originan unos 2000 compuestos inorgánicos pero no todos aparecen en la naturaleza, por tanto el número de minerales es más bajo de lo que se podría pensar - Hace falta que sean estables - Algunos elementos solo se presentan asociados de una forma determinada ( por ejem. El Rb no da minerales a no ser que esté unido al K) - Muchos elementos se presentan de forma específica: el oro siempre nativo, otros solo dan sulfuros…..

22 Estudio de los minerales
Los minerales se pueden estudiar con dos enfoques distintos: - Por su origen: magmáticos…. - Por las afinidades geoquímicas Elementos siderófilos, con poca afinidad por el O2 o el S por tanto se suelen presentar en forma nativa: Pt, Ir, Os, Au, Pd, Ru,….. Elementos calcófilos, se unen al S formando sulfuros: Cu, Ag, Zn, Cd, Hg, Sb, Bi, Ni, As, Se, Co,……. Elementos litófilos, se unen al oxígeno formando óxidos Li, Na, K, Mg, Ca, Si, Al, Ti (alcalinos y alcalino-térreos) Estos compuestos podrán unirse entre sí o con el agua, CO2 dando lugar a otro tipo de compuestos

23 Grupos de minerales Nitratos: nitro Fosfatos: apatito Sulfatos: yeso
Elementos nativos: oro, azufre, diamante Haluros: cloruros, bromuros,… Sulfuros: galena, pirita,…. Óxidos e hidróxidos: casiterita, corindon,… Carbonatos: calcita, azurita,…. Nitratos: nitro Fosfatos: apatito Sulfatos: yeso Silicatos

24 Silicatos: Nesosilicatos
Tetraedros independientes Se originan en el proceso: - Magmático: Olivina - Metamórfico: Andalucita, cianita y sillimanita. Granate

25 Silicatos: Sorosilicatos
Los tetraedros se unen de dos en dos Origen: metamórfico

26 Silicatos: Ciclosilicatos
Se forman ciclos de 3, 4 ó 6 tetraedros. Origen en el proceso metam’orfico esmeraldas, berilos

27 Silicatos: Piroxenos Forman cadenas sencillas ilimitadas
Origen magmático

28 Anfíboles Cadenas dobles Uniones débiles entre cadenas
Origen magmático

29 Filosilicatos Se unen en dos direcciones Origen: -magmático
-metamórfico -sedimentario

30 Filosilicatos Magmáticos: micas (blanca o moscovita, negra o biotita)
Los enlaces libres se orientan en una misma dirección. Sedimentarios: caolinita, montmorillonita, talco,…….. Metamórficos

31 Tectosilicatos Cuarzo………………..SiO2 Albita Na Al Si3 O8
Potásicos……………….Ortosa K Al Si 3 O8 Albita Na Al Si3 O8 Plagioclasas………….. Oligoclasa Feldespatos Andesita Labradorita Bytownita Ca Al2 Si2 O8 Magma: el Ca2+ y K+ tienden a romper o no dejar formar enlaces Si-O por lo tanto disminuyen la viscosidad del magma

32 Tectosilicato: cuarzo SiO2
(Esquema ficticio) Todos los enlaces son covalentes por tanto casi inatacable

33 Tectosilicato: ortosa KAlSi3O8
¡Ojo con los lugares marcados

34 Tectosilicato: bytownita
Observad la cantidad de puntos débiles de esta estructura

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36 Rocas magmáticas - Definición de magma
- Situación del magma y lugares donde solidifica - Tipos de rocas magmáticas - Diferenciación magmática Reacciones de Bowen Series continuas Series discontinuas

37 Origen: - Dorsales fusión por descenso de presión - Subducción: aumento de temperatura por rozamiento Clases: Ácidos o básicos Otras teorías alternativas a la diferenciación magmática - Por emigración de iones - Las rocas vítreas por presión (aunque sean débiles después de mucho tiempo) se cristalizan - Las rocas sedimentarias con condiciones adecuadas se transforman en magmáticas

38 Lugares de solidificación del magma

39 Proceso magmático Fase ortomagmática: cristalizan silicatos siguiendo las reacciones de Bowen Pegmatítica se producen en determinadas circunstancias cuando la ortosa y el cuarzo se encuentran en una estar acompañados con mica blanca y determinada proporción, pueden otros elementos Neumatolítica: quedan compuestos volátiles que se acumulan en depósitos a temperaturas alrededor de los 400º son elementos nativos o sulfuros Hidrotermal: por debajo de los 400º - Hipotermales: (400º- 300º) casiterita, wolframita - Mesotermales: (300º - 150º) sulfuros de Fe, Zn, Cu, Pb - Epitermales: (150º - 50º) sulfuros de Sb, Hg, Ag y oro Acompañando a estos están los omnipresentes cuarzo, calcita, fluorita, baritina,…

40 Series de Bowen

41 Proceso magmático en el batolito

42 Textura de las rocas magmáticas

43 Textura de las rocas magmáticas

44 Rocas metamórficas Definición Factores que influyen - Calor - Presión
- Líquidos quimicamente activos Tipos de metamorfismo Clases de rocas

45 Rocas metamórficas Definición:
Conjunto de procesos que suceden en el interior de la corteza por los que una roca, sin perder nunca el estado sólido, se transforma en otra roca distinta

46 Factores que influyen:
Calor produce: - Cambios químicos - Re-cristalización Por el calor interno de la Tierra Rozamiento Contacto con el magma

47 Factores que influyen Presión - Disminución del volumen Confinamiento
- Cambio de estructura Confinamiento Presión litostática Presiones hidrostáticas Direccionales (tectónicas)

48 Factores que influyen Líquidos quimicamente activos

49 Efectos de los factores
Calor Presión Líquidos Re-cristalización Cambios en la Composición Deshidratación Frío: Millonitas Intermedio: redes densas Caliente: reorientación de los cristales (mov. Intergranulares e intragranulares) Sustituciones iónicas

50 Tipos de metamorfismo Contacto o metamorfismo térmico
Alrededor de una fuente de calor: volcanes (cornubianitas) Dinamo-metamorfismo Una elevada presión en zonas superficiales de la corteza (millonitas) Metamorfismo regional Zonas profundas donde el calor y la presión son elevadas

51 Intensidad del metamorfismo
Arcillas Pizarras Filitas Esquistos Gneis Arcillas (sedimentarias) Pizarras (sedimentarias- ligeramente metamórficas) Filitas (esquistos con menos grado de metamorfismo)

52 Clases de rocas Según su aspecto - Foliadas: esquistos
- Bandeadas: gneis - Recristalizadas: cuarcitas

53 Clases de rocas

54 Ejemplos de rocas Metamórficas
( Las migmatitas han sufrido una fusión parcial durante el metamorfismo)

55 Otros ejemplos de rocas
Las rocas sedimentarias se granitizan a presión y temperatura Las rocas vítreas lo mismo El yeso se convierte en anhidrita Por P y T se producen casos de polimorfismo: grafito y diamante o andalucita, sillimanita y cianita

56 Rocas sedimentarias Definición Origen Formación: litificación
Clases de rocas

57 Diagénesis o litificaciòn
Compactación, disminución del volumen expulsando el agua y disminuyendo los poros Cementación precipitación de sustancias solubles transportadas por el agua Disolución por el agua de algunos componentes y por tanto creación de nuevos poros Reemplazamiento de unos minerales por otros (silicificación y dolomitización) Re-cristalización cambio en la estructura cristalina

58 Clases de rocas Detríticas Organógenas Químicas

59 Detríticas Son la consecuencia de lilitificación Tienen tres partes
- Trama partículas o granos principales - Matriz partículas más finas que rellenan los huecos - Cemento material cristalizado en los poros Se clasifican según el tamaño del grano

60 No detríticas, químicas
Se producen por procesos físico-químicos a veces acompañados por restos orgánicos o partículas Carbonatadas Silíceas Evaporitas Óxidos

61 Rocas carbonatadas De origen químico Travertinos (estalactitas y…)
Margas Dolomías Micritas: se producen en el fondo del mar Oolíticas: cristales de calcita sobre granos de arena

62 Rocas carbonatadas De origen orgánico Estromatolitos Recifales
Lumaquelas: con conchas Foraminíferos: caparazones de protozoos (nummulites)

63 Evaporitas Cristalización por evaporación
Calizas evaporíticas o de precipitación Yeso Cloruradas - Halita o sal gema - Silvina - Carnalita

64 Orgánicas Tienen origen en procesos fermentativos es decir en ambiente reductor por medio de bacterias Carbón por restos de plantas - Antracita - Hulla - Lignito - Turba Petróleo restos de plancton

65 Ejemplos de rocas sedimentarias