LOS MINERALES DE LA TIERRA COMPOSICIÓN, ESTRUCTURA , PROPIEDADES Y CLASIFICACIÓN

CONCEPTO DE MINERAL Un mineral es una sustancia sólida, homogénea, inorgánica, que se ha originado a causa de un proceso natural, que es estable en un intervalo de tiempo más o menos amplio de presiones y de temperaturas, que tiene una composición química bastante definida y que presenta una estructura interna ordenada (denominada estructura cristalina)

CONCEPTO DE MINERAL Los minerales se pueden presentar en dos situaciones: Situación amorfa o mineraloide: No presenta ningún tipo de ordenación entre sus partículas. Ejemplo: ópalo.

CONCEPTO DE MINERAL Situación cristalina: Sus partículas están ordenadas según las tres direcciones del espacio. Cuerpo cristalino: Orden interno de las partículas y forma visible externa irregular. Ejemplo: halita.

CONCEPTO DE MINERAL Cuerpo cristalizado: Orden interno y forma visible externa geométrica. Ejemplo: pirita.

ESTRUCTURA CRISTALINA Un cristal es un sólido poliédrico natural, con unas superficies planas –caras- y con unos ángulos determinados por esas caras. En el cubo: a = b = c α = β = γ = 900 Son las constantes cristalográficas

ESTRUCTURA CRISTALINA La unidad estructural básica de la materia mineral es una retícula o red espacial cristalina, que se puede considerar como la repetición de un motivo, por traslación en las tres direcciones del espacio.

ESTRUCTURA CRISTALINA Una red cristalina es un conjunto de puntos materiales ordenados según relaciones de prioridad: Filas de nudos. Es cualquier recta de la red espacial definida por dos nudos. Contiene infinidad de nudos situados a distancias iguales llamadas períodos de identidad. Plano reticular. Es el plano determinado por dos líneas de nudos con un nudo en común. Malla o redes planas. Es la porción del plano reticular limitada por dos pares de filas paralelas que se cortan.

REDES PLANAS

CELDILLA UNIDAD Tres aristas a, b, c La porción de red espacial limitada por seis planos reticulares paralelos dos a dos se llama celdilla unidad. Es el paralelepípedo más pequeño cuya repetición espacial origina la red espacial. Cada celdilla unidad viene definida por las constantes cristalográficas: Tres aristas a, b, c Tres ángulos α, β, γ

REDES DE BRAVAIS Siete: Son elementales o primitivas. Sus elementos están localizados en los vértices de los paralelepípedos. Tres: Interior centrado. Tres: Bases centradas. Dos: Caras centradas.

SISTEMAS CRISTALINOS

SISTEMAS CRISTALINOS

SIMETRÍA La configuración interna de la materia cristalina es simétrica. Simetría. Es la repetición ordenada y regular de la materia cristalina. Viene definida por los elementos de simetría. Centro de simetría. Es un punto interior del cristal que divide en partes iguales a todo segmento que pasa por él y está limitado por el cristal.

SIMETRÍA Eje de simetría. Son rectas imaginarias que pasan por el centro de simetría y tiene la propiedad de que girando el cristal a su alrededor coincide consigo mismo dos o más veces. Si coincide dos veces – Eje binario. Si coincide tres veces – Eje ternario. Si coincide cuatro veces – Eje cuaternario. Si coincide seis veces – Eje senario.

SIMETRÍA

SIMETRÍA Plano de simetría. Es el plano imaginario que pasa por el centro de simetría y divide al cristal en dos partes iguales y es perpendicular a un eje de simetría.

SIMETRÍA DEL CUBO a = b = c Constantes cristalográficas. α = β = γ = 900 Elementos de simetría. 1 Centro de simetría 3 Ejes cuaternarios 4 Ejes terciarios 6 Ejes binarios 3 Planos principales 6 Planos secundarios

SIMETRÍA DEL CUBO

SIMETRÍA DEL CUBO: Proyección Estereográfica.

OCTAEDRO

TRAPEZOEDRO

FORMACIÓN Y CRECIMIENTO DE LOS CRISTALES: CRISTALOGENIA Para que se forme un cristal los materiales tiene que estar en estado fluido (líquido o vapor). Cuando se produce el cambio de estado y se pasa a sólido, es cuando tiene lugar la cristalización. Para que se produzca una cristalización se necesitan tres condiciones: Tiempo suficiente. Cristalización lenta. Reposo. La agitación impide la ordenación de las partículas. Espacio. Donde pueda desarrollarse el cristal.

FORMACIÓN Y CRECIMIENTO DE LOS CRISTALES: CRISTALOGENIA En la naturaleza, la cristalización tiene lugar mediante cuatro mecanismos: Por consolidación de un magma. A partir de un material fundido. Ejemplo: Minerales magmáticos. Por precipitación química a partir de disoluciones. A partir de una disolución sobresaturada, por evaporación lenta. Ejemplo: Los cristales de sal común. Por sublimación. A partir del estado gaseoso, sin pasar por la fase líquida. Es un mecanismo poco frecuente y los cristales que se forman suelen ser de pequeño tamaño. Ejemplo: formación de cristales de azufre a partir de las emanaciones volcánicas. Mediante transformaciones en estado sólido(recristalización) Paso de estado sólido a otro, por cambio en la estructura y forma cristalina. Esta transformación se debe a variaciones importantes en la temperatura y en la presión. Ejemplo: Los que ocurren en el ambiente metamórfico.

MACLAS Una macla es una asociación de cristales con elementos de simetría comunes, que aparecen con frecuencia en algunos minerales. Macla del yeso

MACLAS Macla de la fluorita

MACLAS Macla de la estaurolita

MACLAS Macla de la ortosa

ISOMORFISMO Minerales isomorfos son aquellos que tienen la misma estructura cristalina, pero una composición química diferente (aunque similar). Este fenómeno es posible porque, en los ambientes de formación de los minerales, se producen frecuentes sustituciones de unos elementos químicos por otros con radios atómicos y propiedades químicas similares.

POLIMORFISMO Los minerales polimorfos son aquellos cuya fórmula química es idéntica, pero no su estructura interna. Se forman polimorfos de un mineral debido a las diferentes condiciones físico-químicas que pueden darse en sus ambientes de formación. Ejemplos de polimorfismo: Diamante y grafito. Calcita y aragonito.

POLIMORFISMO

POLIMORFISMO Calcita Aragonito

SEUDOMORFISMO Se produce cuando la composición química y la estructura interna de un mineral es la típica de una especie, pero externamente adopta formas cristalográficas (cristales) de otra especie distinta.

PROPIEDADES FÍSICAS DE LOS MINERALES Dependen de: la composición química la estructura de la red cristalina Pueden ser de dos tipos: Vectoriales. Son aquellas cuyo valor cambia en función de la dirección en la que se miden. Dependen fundamentalmente de la ordenación de los átomos o iones que lo forman. Escalares. Son aquellas que tienen un valor independiente de la dirección en la que se miden.

PROPIEDADES FÍSICAS DE LOS MINERALES Vectoriales Mecánicas Elasticidad Cohesión Fragilidad Flexibilidad Expansibilidad Exfoliación Fractura Dureza

PROPIEDADES DE LOS MINERALES Elasticidad (mica) Fragilidad (Cuarzo)

PROPIEDADES DE LOS MINERALES Flexibilidad (Talco) Ductibilidad (Oro)

PROPIEDADES DE LOS MINERALES Maleabilidad (Cobre) Exfoliación (Yeso)

PROPIEDADES FÍSICAS DE LOS MINERALES: Escala de Mohs

PROPIEDADES FÍSICAS DE LOS MINERALES: Escala de Mohs

PROPIEDADES FÍSICAS DE LOS MINERALES Ópticas Color de la raya Color en superficie fresca Brillo Diafanidad Doble refracción Luminiscencia Pátina Magnéticas Eléctricas Conductibilidad Piroelectricidad Piezoelectricidad

PROPIEDADES FÍSICAS DE LOS MINERALES Color de la raya

PROPIEDADES FÍSICAS DE LOS MINERALES Brillo

PROPIEDADES FÍSICAS DE LOS MINERALES Diafanidad

PROPIEDADES FÍSICAS DE LOS MINERALES Doble refracción

PROPIEDADES FÍSICAS DE LOS MINERALES Luminiscencia

PROPIEDADES FÍSICAS DE LOS MINERALES Pátina

PROPIEDADES FÍSICAS DE LOS MINERALES Propiedades magnéticas

PROPIEDADES FÍSICAS DE LOS MINERALES Escalares Punto de fusión Peso específico

CLASIFICACIÓN DE LOS MINERALES Clase I: Elementos nativos Oro Cobre Azufre

CLASIFICACIÓN DE LOS MINERALES Clase II: Sulfuros y Sulfosales Galena Pirita Cinabrio

CLASIFICACIÓN DE LOS MINERALES Clase III: Haluros Halita Silvina Fluorita

CLASIFICACIÓN DE LOS MINERALES Clase IV: Óxidos e Hidróxidos Oligisto Corindón Limonita

CLASIFICACIÓN DE LOS MINERALES Clase V: Silicatos Turmalina Granate Berilo

CLASIFICACIÓN DE LOS MINERALES Clase V: Silicatos Micas : Biotita Moscovita

CLASIFICACIÓN DE LOS MINERALES Clase V: Silicatos Talco Cuarzo

CLASIFICACIÓN DE LOS MINERALES Clase VI: Boratos Borax

CLASIFICACIÓN DE LOS MINERALES Clase VII: Fosfatos, Arseniatos y Vanadatos Apatito

CLASIFICACIÓN DE LOS MINERALES Clase VIII: Wolframatos y Molibdatos Wolframita

CLASIFICACIÓN DE LOS MINERALES Clase IX: Sulfatos, Seleniatos y Teluratos Yeso

CLASIFICACIÓN DE LOS MINERALES Clase X: Cromatos Cromita

CLASIFICACIÓN DE LOS MINERALES Clase XI: Carbonatos Aragonito Calcita

CLASIFICACIÓN DE LOS MINERALES Clase XI: Carbonatos Malaquita Azurita

CLASIFICACIÓN DE LOS MINERALES Clase XII: Nitratos e Iodatos Nitratina

MINERALES DE LAS ISLAS BALEARES Los minerales de las Islas Baleares son: Caliza Areniscas. Cobre Óxidos de hierro Galena argentífera Yeso. Lignito  Sal (Halita)