Tatiana Ordenes Cataldo Sulfuros, Sulfosales, Óxidos e Hidróxidos Laboratorio Mineralogía y Petrografía. Semestre Otoño 2014 Tatiana Ordenes Cataldo tatiordenes@gmail.com 1 1 Departamento de Ingeniería en Minas. Facultad de Ingeniería. Universidad de Santiago de Chile.

Clasificación mineral Sulfuros S-2 y Sulfosales Óxidos O-2 e Hidróxidos (OH) Elementos Nativos Haluros Cl-1 , F-1 Carbonatos (CO3)-2 Nitratos (NO3)-2 Fosfatos (PO4)-3 Sulfatos (SO4) -2 Silicatos (SiO4 ) -4

Sulfuros Esta clase mineral es importante porque incluye una gran parte de las menas minerales. Mena: Mineral que puede ser beneficiado y extraído de una roca con ganancia económica (utilidad). Fórmula general XmZn, donde X representa un elemento metálico y Z uno no metálico. Generalmente con enlace iónico, aunque algunos poseen enlace metálico, al menos parcialmente. Estos minerales son en su mayoría opacos, de brillo metálico y raya distintiva. 3

Sulfuros 4

Sulfuros Calcosina (Cc) Cu2S 79,8% Cu Una de las menas de cobre más importantes. Se presenta principalmente en zonas de enriquecimiento secundario de depósitos de cobre. Cristalografía: ortorrómbica (t°<105°C), hexagonal (t°>105°C). Hábito: cristales muy raros y pequeños, tabulares de aspecto hexagonal. Comúnmente en forma masiva o granular fina. Color: gris oscuro o negro. Raya: negra grisácea. Brillo: metálico (color gris; comúnmente variedad primaria) . Mate (color negro por oxidación; normalmente variedad secundaria). H = 2,5 a 3. G = 5,6. Ligeramente séctil (rayador se desliza suavemente sobre superficie) Paragénesis: bornita, covelina, calcopirita, enargita y pirita en zona primaria. Cuprita, malaquita y azurita en zona de oxidación. Comúnmente como pátina sobre pirita. 5

Sulfuros Covelina (Cv) CuS 66.4%Cu Mena de cobre relativamente escasa. Se presenta principalmente en zonas de enriquecimiento secundario de depósitos de cobre y como mena primaria excepcionalmente. Cristalografía: hexagonal. Hábito: raramente en cristales hexagonales, normalmente masiva y como pátina sobre sulfuros primarios. Color: azul índigo oscuro. Púrpura al humedecerla. Raya: gris oscura a negra. Brillo: metálico (variedad primaria) . Resinoso a terroso (variedad secundaria). H = 1,5 a 2. G = 4.6 - 4.76. Paragénesis: calcosina, bornita, calcopirita, enargita, de los que deriva por enriquecimiento. Pátina: Fina capa uniforme que cubre un mineral metálico, como producto de su alteración superficial. 6

Sulfuros Bornita (Bo) Cu5FeS4 63.3% Cu Abundante Mena de cobre, aunque menor que Cp. Se presenta principalmente en zonas primarias de pórfidos cupríferos. Cristalografía: tetragonal (t°<228°C), cúbico (t°>228°C). Hábito: cristales generalmente tetragonales, raramente pseudocúbicos, dodecaédricos y octaédricos. Normalmente masivo y en masa granulares finas. Color: bronce pardo (cara fresca). pátina jaspeada púrpura y azul iridiscente (“pecho paloma”) Raya: negra grisácea. Brillo: metálico H = 3. G = 5.06 – 5.08. Paragénesis: calcosina, calcopirita, covelina, pirrotina y pirita en zonas hipógenas (primarias). 7

Sulfuros Calcopirita (Cp) CuFeS2 34.6% Cu Mena de cobre más abundante. Principal mineral primario de cobre en depósitos tipo pórfidos cupríferos. Cristalografía: tetragonal. Hábito: raramente en cristales, normalmente masiva y en agregados granulares. Color: amarillo latón (cara fresca). comúnmente pátina iridiscente al oxidarse (tonoss rojizos a anaranjados). Raya: negra verdosa Brillo: metálico H= 3.5 – 4. G= 4.1 – 4.3. Paragénesis: en pórfidos cupríferos asociada a Pirita, bornita, covelina, calcosina. Se altera a malaquita, azurita, covelina, calcosina y cuprita en zonas de oxidación (supérgenas). 8

Sulfuros Galena (Ga) PbS Mena de Plomo (Pb) más abundante e importante mena de plata (contiene Ag) De origen hidrotermal, metamórfismo de contacto y pegmatítico. Cristalografía: cúbico. Hábito: cubos, formas octaédricas. Color: gris plomo. Raya: gris oscura Brillo: metálico H= 2.5. G= 7.5. Exfoliación perfecta Paragénesis: blenda, pirita, calcopirita, calcita, baritina y fluorita. En vetas hidrotermales asociada a minerales de plata. Para diferenciar entre Ga y Mo, notar el mayor peso específico de la galena y su hábito y lo séctil de la Molibdenita. En el caso de la especularita se distingue por su raya roja. 9

Sulfuros Esfalerita o Blenda (Bl) ZnS Mena de Zinc (Zn) más importante. De origen hidrotermal, neumatolítico y pegmatítico. Cristalografía: cúbico. Hábito: cristales tetraedros, dodecaedros, cubos. Generalmente en masas granulares, masiva. Color: castaño, pardo amarillento, negro (muy impura). El cadmio le confiere coloraciones amarillentas (esfalerita acaramelada). Raya: amarilla pálido a castaño rojiza (impura), un tono más claro que el mineral. Brillo: resinoso (impuro) y puntualmente metálico (muy impuro). H= 3.5 - 4. G= 3.9 – 4.1 Exfoliación perfecta, 3 direcciones. Paragénesis: Asociada genéticamente a Galena. También relacionada a pirrotina, pirita y magnetita. Óptica:  traslúcida, con luz reflejada aparece de color gris y reflexiones internas, amarillas o pardas, según el contenido en hierro. 10

Sulfuros Pirita (Py) FeS2 Este mineral es el sulfuro más común. Se forma en ambientes hidrotermales, sedimentarios, metamórficos e ígneos Cristalografía: cúbico. Hábito: típicamente en cristales cúbicos y octaedros. También masiva, granular. Color: amarillo latón pálido (más pálido que la calcopirita). Puede presentar color oscuro (negro) por pátina iridiscente al oxidarse. Raya: Pardo-negra a verdosa (más delgada que la raya de la Cpy) Brillo: metálico H= 6 – 6,5 (súlfuro más duro). G= 5.02. Fractura: concoidal Paragénesis: Galena, esfalerita, pirrotina, calcopirita, arsenopirita. En general, se asocia al oro y cobre. 11

Sulfuros Molibdenita (Mo) MoS2 Mena de Mo principal. Se forma en ambientes de pórfidos Cu, metamórficos de contacto y pegmatíticos (accesorio). Cristalografía: hexagonal Hábito: cristales en placas hexagonales o prismáticos. Comúmente masivo, granular fino. Color: gris de plomo (tono azulado). Raya: negra grisácea, verdosa en porcelana. Brillo: metálico H= 1 -1.5. G= 4.62 – 4.73. Exfoliación perfecta, una dirección. Al frotar su superficie, deja polvillo en los dedos. Paragénesis: Esfalerita (blenda), galena, magnetita. Asociado a vetas hidrotermales de Cuarzo. Tenacidad : séctil (tacto graso). 12

Sulfuros Pirrotina (Pirr) Fe1-xS Asociada a rocas ígneas básicas y en depósitos metamórficos de contacto, en vetas y pegmatitas. Conocida como “pirita magnética” Cristalografía: monoclínico Hábito: cristales hexagonales tabulares y piramidales. Comúnmente masivo, en masas granulares. Color: bronce, pardo oscuro, amarillo bronce. Raya: gris oscura a negra. Brillo: metálico H= 3.5 – 4.5 G= 4.58 – 4.79. Paragénesis: pirita, magnetita, calcopirita, galena, arsenopirita, hematita. Magnetismo variable (disminuye con mayor contenido de Fe) 13

Sulfosales Enargita Cu3AsS4 44.5% Cu Mena de cobre. En vetas y en zonas altas de sistemas hidrotermales tardíos. Cristalografía: ortorrómbico Hábito: cristales alargados, estríados verticalmente, tabulares. Agregados columnares y masivo. Color : negro grisáceo Raya: negra a negra grisácea Brillo: metálico Exfoliación: perfecta en 2 direcciones H = 3. G =  4.45 Tenacidad: frágil Paragénesis: Asociado a pirita, blenda, bornita, galena, tetraedrita, covelina, calcosina. Al pasar los dedos por su superficie, deja polvo de color negro. 14

Óxidos Compuestos en que el oxígeno está combinado con uno o más metales. El enlace químico entre los átomos de los óxidos es, normalmente, fuertemente iónico, en contraste con las estructuras de los sulfuros, que son enlaces iónicos, covalentes y metálicos. La formula general de los óxidos es Am X n A = Be, Mg, Ca, B, Al, Si, Ti, Zr, V, Mo, W, U, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Hg, Sn, Pb, As, Sb, Bi, Se, Te X = O Los óxidos se clasifican en: Óxidos simples: compuestos de un metal y oxígeno Cuprita → Cu2O Óxidos múltiples: tienen dos átomos metálicos Cromita → FeCr2O4 Hidróxidos

Óxidos Cuprita Cu2O 88,8% Cu Mena supérgena importante de Cu Ocurrencia: mena típica en zona de oxidación superior de pórfidos cupríferos Sistema Cristalino: cúbico  Hábito: cristales cúbicos, octaédricos, dodecaédricos; frecuentemente en combinaciones. Cristales aciculares, fibrosos y en agregados de masa terrosa. Agregados masivos terroso de grano fino. H: 3.5 - 4 (v/s hematita: 5.5 - 6) G: 6.1 Tenacidad: frágil Brillo: metálico adamantino (en las variedades cristalizadas claras). Terroso Color: rojo en varios tonos Raya: rojo castaño. Paragénesis: siempre asociada con óxidos de Fe (limonitas), arcillas y otros minerales secundarios de cobre (malaquita, azurita, crisocola, calcosina).  

Óxidos Magnetita Fe3O4 72.4% Fe Mena importante de Fe Ocurrencia: mineral accesorio en rocas ígneas y metamórficas. En depósitos tipo placer. Sistema cristalino: cúbico Hábito: generalmente en cristales octaédricos y dodecaédricos. Normalmente macizo, granular o en grano fino. H: 5.5 - 6.5 G: 5.18 Tenacidad: frágil Brillo: metálico Color: negro de Fe Raya: negra (v/s franklinita magnética: castaño rojizo a castaño oscuro) Otros: magnetismo fuerte  

Óxidos Hematites (Oligisto) Fe2O3 70% Fe Mena importante de Fe Ocurrencia: como mineral accesorio en rocas ígneas. Producto de la oxidación de limonitas, siderita o magnetita. Sistema cristalino: romboédrico Hábito: Los cristales normalmente tabulares gruesos o delgados. Las tablas finas se agrupan en rosetas (rosas de hierro). También aparecen en masas botroidales a reniformes. H: 5.5 - 6.5. G: 5.26 Tenacidad: frágil Raya: roja (clara a oscura) Brillo: metálico (en variedad especular), terroso a submetálico (en otras variedades). Color: gris metálico (en variedad especular), rojo a negro (en otras variedades). Variedad Especularita (hematita especular), con hábito hojoso. Se denomina martita a un pseudomorfo octaédrico de magnetita.

Óxidos Corindón Al2O3 52.9% Al Ocurrencia: como mineral accesorio común en rocas metamórficas y otras rocas ricas en Al. Frecuentemente en cristales y cantos de rodados de suelos detríticos y arena, preservado gracias a su dureza e inercia química. Sistema cristalino: romboédrico   Hábito: cristales normalmente tabulares y prismáticos a menudo redondeados en forma de barril y con profundas estriaciones horizontales. Generalmente en masas granulares o masivo. H: 9 (el corindón puede alterarse a mica, por lo cual debe usarse una superficie reciente) G: 4.02. Tenacidad: frágil. Brillo: adamantino a vítreo. Color: generalmente tonalidades de castaño, rosa o azul. También incoloro (puro) rojo (rubí), azul (zafiro), blanco, negro, verde, gris. Paragénesis: clorita, mica, olivino, serpentinita, magnetita, espinela, cianita, diásporo. Química: reemplazo de Al por) Fe y Ti (zafiro). Si contiene tazas de Cr (rubí)  

Óxidos H: 1 - 2 (ensucia los dedos); 6 - 6.5 (polianita: variedad Pirolusita MnO2 63.2% Mn Mena más importante de Manganeso Ocurrencia: en vetas hidrotermales junto a cuarzo y otros minerales metálicos. El manganeso en pequeñas cantidades, en la mayor parte de las rocas cristalinas, cuando se disuelve vuelve a depositarse como pirolusita. Sistema cristalino: tetragonal Hábito: raramente en cristales bien desarrollados (polianita), prismáticos, generalmente en fibras o columnas radiantes. También masivo (agregado granular pulvurulento); Distintivamente En formas dendríticas.   H: 1 - 2 (ensucia los dedos); 6 - 6.5 (polianita: variedad cristalina) G: 4.75. Fractura: astillosa Brillo: metálico - terroso Color: negro de Fe - azul grisáceo Raya: negro de Fe

Hidróxidos Los principales hidróxidos son: Caracterizados por la presencia del grupo hidroxilo (OH)- o moléculas de H2O. La presencia de los grupos (OH)- ocasiona un debilitamiento en los enlaces de las estructuras en comparación con las de los óxidos. Los principales hidróxidos son: brucita Mg(OH)2 manganita MnO(OH) diásporo AlO(OH) goethita FeO(OH) (grupo de las limonitas) Bauxita* *no es un mineral, sino una mezcla de diasporo, gibbsita y boehmita.  

Perjudica proceso metalúrgico Limonitas FeO(OH)*nH2O Mena de Hierro Ocurrencia: producto de alteración supérgena de minerales de hierro. Sistema cristalino: amorfo Hábito: masivo, en costras, estalactitas, relleno de cavidades y pátinas pulverulentas sobre rocas.   H: 1.5 - 2. G: 2.7 - 4.3 Brillo: mate o terroso Color: amarillo, amarillo-anaranjado, amarillo-pardo, pardo. Raya: pardo amarillenta, rojo ladrillo, negro Química: no es un mineral sino una mezcla de hidróxidos de Fe, de composición desconocida, de grano muy fino, amorfa, y de composición química y propiedades físicoquímicas variables; los principales constituyentes son: goethita, hematita, lepidocrosita con o sin cantidades variables de agua. Paragénesis: Asociada con cuprita, jarosita, hematita y goethita.   Efecto de las limonitas en la flotación Aumento en la viscosidad de la pulpa Aumenta la tensión superficial de la espuma Inhibe el efecto colector de los reactivos Perjudica proceso metalúrgico (recuperación de Cu)