Profesor: Álvaro Bustamante MINERALOGÍA Profesor: Álvaro Bustamante

¿Qué es la mineralogía? Es la parte de la ciencia dedicada al estudio de los minerales. Se subdivide en: Cristalografía: estudio de la geometría interna y externa de los cristales Mineralogía química: estudio de la estructura química y propiedades de los minerales Mineralogía física: estudio de las propiedades físicas de los minerales

Conceptos de cristal y mineral En geología no se utiliza la palabra piedra. Siempre hablaremos de minerales y rocas Roca: Materia de minerales asociados de manera natural que en cantidades considerables forma parte de la masa terrestre. Mineral: Sustancia inorgánica existente en la corteza terrestre que está formada por uno o varios elementos químicos.

Por lo tanto una sustancia para ser un mineral, tiene que cumplir las siguientes condiciones: Sólido Natural Inorgánico Composición química fija Estructura cristalina

Variaciones en composición y estructura cristalina Impurezas La mayoría de los minerales contiene iones no estructurales incluidos en la estructura cristalina b) Polimorfismo Ej. Carbono nativo, diamante, grafito. Presentan diferente enlace atómico y sus condiciones de formación son distintas

Existen rocas como la caliza o el mármol formadas por un solo mineral, la calcita. Rocas monominerales Las rocas se clasifican según el proceso que las originó y no su composición química Para identificar las rocas, nos basaremos en: Composición mineralógica Disposición de los minerales (textura)

Formación de minerales y cristales Precipitación: saturación de soluciones Solidificación de fundidos: material es estado fundido magmas, aguas, etc Sublimación: fumarolas volcánicas por la bajada brusca de temperatura

Tipo de enlaces, entre átomos: Iónico, covalente, metálico

Red cristalina

LOS MINERALES

PROPIEDADES DE LOS MINERALES Identificar las propiedades de un mineral, nos permiten reconocerlo, saber su composición y su utilidad sin hacer análisis químico Un par de propiedades nos permiten identificar un mineral. Las propiedades se dividen en :

1) PROPIEDADES FÍSICAS Las más importantes son: densidad, propiedades magnéticas, propiedades eléctricas, forma y hábito. 1.1) Densidad Es la relación entre masa de un mineral y el volumen que ocupa. Se expresa en g/ . Se clasifican en ligeros, normales y pesados

1.2) Propiedades magnéticas Propiedad relacionada con el contenido de hierro (Fe) de un mineral. Ferromagnéticos (magnetita) Paramagnéticos (hematites y siderita) Diamagnéticos( azufre y cuarzo)

1.3) Forma o hábito Describe el aspecto y forma que presentan los minerales. El hábito se encuentra determinado por las condiciones ambientales de formación y es reflejo de la estructura cristalina Un mismo mineral puede aparecer bajo hábitos diferentes

1.4) Propiedades eléctricas Conductividad es la facilidad de un mineral para transmitir la corriente eléctrica (metales nativos, sulfuros y óxidos metálicos)

2) PROPIEDADES OPTICAS Son propiedades que se producen al incidir la luz sobre un mineral: brillo, transparencia, color, luminiscencia y doble refracción 2.1) Brillo Describe el aspecto que presenta la superficie del mineral cuando refleja la luz. El brillo de un mineral puede ser vítreo, metálico, adamantino y sedoso

2.2) Transparencia Según permitan el paso de la luz, se pueden clasificar en: transparente, translúcido y opaco

2. 3) Color Es el color que presenta el mineral 2.3) Color Es el color que presenta el mineral. Es determinante en algunos minerales como azurita (azul), olivino (verde oliva), azufre (amarillo), malaquita (verde)

2.4) Luminiscencia Algunos minerales, como la fluorita, emiten luz al ser iluminados con luz ultravioleta 2.5) Doble refracción Algunos minerales, como la calcita, desvían la luz formando una doble imagen

3) PROPIEDADES MECÁNICAS 3 3) PROPIEDADES MECÁNICAS 3.1) Dureza Resistencia que ofrece la superficie de un mineral a ser rayada. Mientras mayor sea la fuerza de enlace, mayor será la dureza Se utiliza la escala Mohs que toma como referencia 10 minerales y sus durezas relativas

3.2) Para describir otras propiedades mecánicas, se emplean términos como los siguientes: Tenaz Frágil Dúctil Maleable Elástico

4) PROPIEDADES QUÍMICAS Miden la capacidad de reaccionar con otras sustancias. Algunas propiedades pueden ser percibidas por los sentidos como sabor (solubilidad) y olor (contenido en azufre) 4.1) Solubilidad Formación de una disolución en agua, como el yeso. Algunos minerales poseen sabor salado, como la halita 4.2) Reacción como ácidos La calcita reacciona con el ácido clorhídrico y se descompone desprendiendo dióxido de carbono

CLASIFICACIÓN DE LOS MINERALES Se clasifican de acuerdo a su composición química, recibiendo las clases en las que se ordenan el nombre del tipo de compuesto químico Los silicatos, constituyen la mayor parte de las rocas terrestres

No silicatos: Elementos nativos (metales, semimetales y no metales) Sulfuros Haluros Óxidos e hidróxidos Carbonatos Sulfatos Fosfatos Constituyen el 8 % de los minerales

Silicatos Características físicas Brillo no metálico Dureza elevada Generalidades Constituye el 92% de la corteza terrestre Componentes mayoritarios de los suelos

Se clasifican en 6 clases: Nesosilicatos Sorosilicatos Ciclosilicatos Inosilicatos Filosilicatos Tectosilicatos

Nesosilicatos

b) Sorosilicatos

Ciclosilicatos

Inosilicatos

Filosilicatos

Tectosilicatos

MINERALOGÉNESIS Los minerales son los productos de los procesos físico-químicos naturales y los componentes de las rocas y diferentes yacimientos. Los procesos geológicos debido a los cuales se forman los minerales, se dividen por la fuente de energía: Endógenos, formados en los procesos que transcurren a cuenta de la energía térmica interna del globo terrestre Exógenos, ligados con la acción de la atmósfera, hidrosfera y la biosfera

Magma Proceso de fusión Elevación de la temperatura por encima del punto de fusión (PF) de la roca

¿Cómo se forma el magma? Factores que pueden desencadenar la fusión: Calor La temperatura aumenta con la profundidad El calor contribuye a la formación de magma : la fricción de las placas genera calor, el material caliente profundo puede ascender y fundir las rocas 2) Presión La presión a la que se encuentran las rocas, aumenta con la profundidad Una roca que asciende, alcanzará una zona de menor presión y podrá fundirse en estas condiciones

Un magma sólido, da lugar a: Rocas extrusivas o volcánicas (solidifica en el exterior) Rocas intrusivas o plutónicas (solidifica en el interior)

Cristalización magmática Cuando desciende la temperatura, los iones dispersos comienzan a combinarse y cristalizar, formándose los distintos grupos de silicatos La cristalización del magma también implica un intervalo de temperatura

Serie de Bowen Los silicatos se forman siguiendo un orden de cristalización regulado por el PF de cada mineral Se diferencian 2 secuencias de minerales: Serie continua Serie discontinua

Según baja la temperatura se siguen formando minerales y va alterando la química del magma. Los primeros minerales en cristalizarse son ricos en hierro, magnesio y calcio dejando un magma rico en sodio, potasio y sílice.

Tipos de magmas Magma basálticos o máfico Magma intermedio o andesítico Magma granítico o félsico

Los materiales fundidos pueden fluir de manera tranquila en forma de lavas, o de manera violenta arrojando fragmentos de diverso tamaño, piroclastos

TIPOS DE ROCAS Y PROCESO DE FORMACIÓN

Las distintas apariencias de las rocas están determinadas por 2 aspectos: Mineralogía: diferentes componentes y cantidad de cada uno de ellos Textura: tamaño y orden de los componentes - Fanerítica - Afanítica Se agrupan en 3 grandes grupos, según su origen y aspecto

Rocas igneas (granito) Derivan de la solidificación de un fundido Rocas metamórficas (esquisto) Se forman por transformación en estado sólido de una roca preexistente, por las presiones y temperaturas al interior de la tierra Rocas sedimentarias Se forman por la acumulación de partículas y granos derivados de la destrucción de otra, transportados por algún medio (agua o viento)

Ciclo de rocas Procesos que convierten a cada uno de los tipos de roca en alguno de los otros dos

1- ROCAS IGNEAS

Se forman por la cristalización de un magma (silicatos fundidos) Se distinguen 2 subgrupos de rocas ígneas: - Intrusivas: enfriadas en el interior de la corteza (hipabisales y plutónicas) - Extrusivas: enfriadas en la superficie

Minerales comunes en rocas ígneas La mayoría de los minerales de las rocas ígneas son silicatos: cuarzo, feldespatos, micas, piroxenos y olivinos

Clasificación de rocas ígneas

Clasificación de las rocas ígneas Rocas ácidas o graníticas Rocas andesíticas o intermedias Rocas básicas o máficas Rocas ultrabásicas