Minerales. Geología > 25 Juan D Centeno Facultad de Ciencias Geológicas UCM. Geología>25. Tema 2. Minerales 1
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- Francisco Javier Redondo Carrizo
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1 Minerales Geología > 25 Juan D Centeno Facultad de Ciencias Geológicas UCM Geología>25. Tema 2. Minerales 1
2 Tema 2. Minerales y Rocas 1. Conceptos de cristal y mineral 2. Estructura interna de los cristales y los minerales 1.Tipos de enlace 2.Redes cristalinas 3.Los principales sistemas de cristalización 4.Imperfecciones, maclas y agregados cristalinos 3. Isomorfismo y polimorfismo 4. Minerales petrográficos 1.Minerales silicatados: su clasificación y propiedades de los principales minerales. 2.Minerales no silicatados: su clasificación y propiedades de los principales minerales. 5. Concepto de roca 6. Clasificación de las rocas 1.Rocas endógenas: magmáticas y metamórficas 2.Rocas exógenas Geología>25. Tema 2. Minerales 2
3 2.1.Conceptos de cristal y mineral Mineral Sólido Inorgánico Natural Homogéneo Componentes ordenados Composición fija Estructura fija Cristal Sólido Estructura interna ordenada Amorfo Sólidos Sin organización El vidrio no es un cristal Wulfenite, PbMoO4 Geología>25. Tema 2. Minerales 3
4 Formación de minerales y cristales: CRISTALIZACIÓN Precipitación (saturación de soluciones) Solidificación de fundidos (magmas, agua, etc) Transformación química o estructural en estado sólido Sublimación (azufre en fumarolas, hielo en condiciones muy frías) Si la cristalización se produce con disponibilidad de espacio y unas condiciones ambientales estables y duraderas, se producen cristales con caras planas. Geología>25. Tema 2. Minerales 4
5 Estructura interna de los cristales y los minerales 1.Tipos de enlace: 2.Redes cristalinas 3.Los principales sistemas de cristalización 4.Imperfecciones, maclas y agregados cristalinos Geología>25. Tema 2. Minerales 5
6 Estructura interna de los cristales y los minerales 1.Tipos de enlace: 1.Entre átomos: 1. Iónico 2. Covalente 3. Metálico 2.Entre moléculas: 1. Fuerzas de Van der Waalls 2. Puentes de Hidrógeno Geología>25. Tema 2. Minerales 6
7 Tipos de enlace Geología>25. Tema 2. Minerales 7
8 Tipos de enlace: iónico Geología>25. Tema 2. Minerales 8
9 Tipos de enlace: puentes de hidrógeno Geología>25. Tema 2. Minerales 9
10 Tema 2. Redes cristalinas 1.Generalidades 2.Redes planas 3.Redes espaciales o redes de Bravais Geología>25. Tema 2. Minerales 10
11 Tema 2. Redes cristalinas: generalidades La estructura cristalina es una organización espacial de los elementos constituyentes de un cristal. Los átomos o moléculas de un mineral se disponen en sucesiones repetitivas y regulares en el espacio. Red cristalina es la representación (el modelo) de esa disposición. En una red cada elemento que se repite está representado como un punto o nudo. El poliedro de coordinación es la disposición de aniones alrededor de un catión, que definen una figura geométrica y que se repite en el espacio. El número de coordinación es el número de aniones que rodean a un catión (formando el poliedro de coordinación). Geología>25. Tema 2. Minerales 11
12 Enlce iónico y estructura de la pirita Geología>25. Tema 2. Minerales 12
13 Tema 2. Redes cristalinas planas Geología>25. Tema 2. Minerales 13
14 Tema 2. Redes cristalinas planas Las redes planas: son modelos de la posible estructura de los minerales si se dieran en un espacio bidimensional. Para ello, se definen las cinco posibles estructuras mediante la disposición de los nudos según sucesiones repetidas de traslación. Rómbica=Rectangular centrada Geología>25. Tema 2. Minerales 14
15 Tema 2. Redes espaciales (de Bravais) y sistemas cristalinos La superposición de los cinco tipos de redes planas da lugar a redes tridimensionales. Al hacerlo, se demuestra que sólo hay 14 redes tridimensionales que se conocen como redes de Bravais. La redes se clasifican en 7 sistemas cristalinos definidos por su simetría. Imagen: Geología>25. Tema 2. Minerales 15
16 Tema 2. Redes espaciales (de Bravais) y sistemas cristalinos %20cristalinas/principal.html Geología>25. Tema 2. Minerales 16
17 Tema 2. Sistemas cristalinos. Celda unidad CÚBICO a=b=c α=β=γ=90º ORTORRÓMBICO a b c α=β=γ=90º TETRAGONAL a=b c α=β=γ=90º HEXAGONAL a=b c α=β=90º; γ=120º MONOCLÍNICO a b c α=γ=90º β ROMBOÉDRICO a=b=c α=β=γ 90º TRICLÍNICO a b c α β γ 90º Geología>25. Tema 2. Minerales 17
18 Tema 2. Imperfecciones, maclas y agregados cristalinos Las imperfecciones cristalinas aparecen por uno de los siguientes motivos: cuando el espacio disponible para el crecimiento del cristal no permite que crezca libremente en todas direcciones o el proceso de cristalización presenta alteraciones por la presencia de impurezas o irregularidades (algo así como jugar al Tetris y dejar huecos o bloques que resaltan). Las maclas son un caso especial de agregado cristalino: se trata de un agregado monomineral (todos los cristales son de la misma especie mineral) formado por unos pocos cristales que han crecido compartiendo una parte de su estructura y definiendo algunos elementos de simetría del conjunto. Los agregados cristalinos están formado por cristales de varios tipos de minerales (y así ocurre en la mayoría de las rocas). Los minerales crecen hasta formar un entramado. Los minerales no muestran la geometría externa que correspondería a su estructura interna. Geología>25. Tema 2. Minerales 18
19 Tema 2. Imperfecciones Impurezas en calcita (CO 3 Ca) Geología>25. Tema 2. Minerales 19
20 Tema 2. Maclas Macla de Karlsbad Ortosa Macla de Pirita Pirita EORED/Mineralogia/maclas.htm Geología>25. Tema 2. Minerales 20
21 Tema 2. Agregados cristalinos Geología>25. Tema 2. Minerales 21
22 Tema 2. Isomorfismo y polimorfismo 1. Isomorfismo: minerales de distinta composición tienen la misma estructura cristalina. 2. Polimorfismo cuando dos minerales tienen la misma composición pero diferente estructura Geología>25. Tema 2. Minerales 22
23 Tema 2. Isomorfismo y polimorfismo 1. Isomorfismo: minerales de distinta composición tienen la misma estructura cristalina. 2. Polimorfismo cuando dos minerales tienen la misma composición pero diferente estructura Geología>25. Tema 2. Minerales 23
24 Tema 2. Isomorfismo y polimorfismo Isomorfismo: minerales de distinta composición tienen la misma estructura cristalina. Siderita (CO 3 Fe) ( Magnesita (CO 3 Mg) ( _Albatera_Ali.JPG) Geología>25. Tema 2. Minerales 24
25 Tema 2. Isomorfismo y polimorfismo Polimorfismo cuando dos minerales tienen la misma composición pero diferente estructura Diamante (C) Grafito (C) Geología>25. Tema 2. Minerales 25
26 Tema 2. Minerales petrográficos Minerales petrográficos Son los principales constituyentes de las rocas Unos 100 minerales de unas especies minerales y unas variedades Clasificación 1.Minerales silicatados: su clasificación y propiedades de los principales minerales. 2.Minerales no silicatados: su clasificación y propiedades de los principales minerales. Geología>25. Tema 2. Minerales 26
27 Tema 2. Silicatos Geología>25. Tema 2. Minerales 27
28 Tema 2. Silicatos Geología>25. Tema 2. Minerales 28
29 Tema 2. Silicatos Filosilicatos Inosilicatos Ciclosilicatos Nesosilicatos Tectosilicatos Geología>25. Tema 2. Minerales 29 Sorosilicatos
30 Tema 2. Silicatos Nesosilicatos 1 Olivino, Granate, Circón Sorosilicatos 2 Epidota, Hemimorfita Ciclosilicatos Cadenas cerradas Berilo, Turmalina Inosilicatos Cadenas Diópsido, Augita Filosilicatos Tectosilicatos Láminas 3D Moscovita, Biotita, Clorita, Talco, Caolinita (minerales de la arcilla) Cuarzo, Feldespatos (Ortosa) y Plagioclasas (Albita) Geología>25. Tema 2. Minerales 30
31 Tema 2. Nesosilicatos 1 Olivino: Forsterita SiO 4 Mg 2 Fayalita SiO 4 Fe 2 Granate: Almandino (SiO4)3Fe3 Al2 Geología>25. Tema 2. Minerales 31
32 Tema 2. Nesosilicatos Nesosilicatos 1 Circón: ZrSiO 4 Sustituye Zr x U (en pequeñas cantidades) No incorpora Plomo Datación Uranio- Plomo Muy abundante Geología>25. Tema 2. Minerales 32
33 Tema 2. Sorosilicatos Sorosilicatos 2 Epidota, Hemimorfita Geología>25. Tema 2. Minerales 33
34 Tema 2. Ciclosilicatos Ciclosilicatos Cadenas cerradas Berilo, Turmalina Geología>25. Tema 2. Minerales 34
35 Tema 2. Inosilicatos Inosilicatos Cadenas Piroxenos:Diópsido Anfíboles: Augita Piroxenos Cadenas sencillas (Si 2 O 6 ) XY XY~Mg 2+, Ca 2+, Fe 2+ y Al 3+ Diópsido: Si 2 O 6 (Ca Mg) 2 Anfíboles Cadenas dobles (Si 8 O 22 ) XY Hornblenda: Ca 2 Na(Mg,Fe) 4 (Al,Fe,Ti) 3 Si 8 O 22 (O,OH) 2 Geología>25. Tema 2. Minerales 35
36 Tema 2. Filosilicatos Filosilicatos Láminas Moscovita, Biotita, Clorita, Talco, Caolinita (minerales de la arcilla) Geología>25. Tema 2. Minerales 36
37 Tema 2. Tectosilicatos Tectosilicatos 3D Cuarzo Cuarzo Armazón tridimensional del tetraedros de sílice SiO 2 Variedades: amatista, lechoso, etc. ne/rock_cry/roc-26.jpg Geología>25. Tema 2. Minerales 37
38 Tema 2. Tectosilicatos Tectosilicatos 3D Feldespatos (Ortosa) y Plagioclasas (Albita) Feldespatos Armazón tridimensional de tetraedros SiO 4 4- y AlO 4 5- Ortosa: Si 3 O 8 K Al (Feldespato potásico) Albita: Si 3 O 8 Na Al (Plagioclasa sódica) Anortita: Si 3 O 8 Ca Al (Plagioclasa cálcica). Geología>25. Tema 2. Minerales 38
39 Geología>25. Tema 2. Minerales 39
40 Tema 2. Minerales no silicatados Elementos nativos Sulfuros Haluros Óxidos Hidróxidos Carbonatos Nitratos Boratos Fosfatos Sulfatos Wolframatos y Tungstatos Salvo otra indicación, imágenes procedentes de Geología>25. Tema 2. Minerales 40
41 Tema 2. No silicatados: ELEMENTOS NATIVOS METALES Cobre Plata Platino Oro SEMIMETALES Arsénico Bismuto NO METALES Carbono Azufre Geología>25. Tema 2. Minerales 41
42 Tema 2. No silicatados: ELEMENTOS NATIVOS Geología>25. Tema 2. Minerales 42
43 Tema 2. No silicatados: ELEMENTOS NATIVOS Geología>25. Tema 2. Minerales 43
44 Tema 2. No silicatados: ELEMENTOS NATIVOS Animaciones de grafito y diamante Geología>25. Tema 2. Minerales 44
45 Tema 2. No silicatados: HALUROS Y SULFUROS Haluros Halita (NaCl), Fluorita (CaF 2 ), Silvina (KCl) Sulfuros Galena(PbS), Calcopirita (CuFeS ), Cinabrio (HgS), 2 Blenda (ZnS), Rejalbar (AsS), Estibina (Sb S ) 2 3 Geología>25. Tema 2. Minerales 45
46 Tema 2. No silicatados: HALUROS: Halita (Sal común, NaCl) Geología>25. Tema 2. Minerales 46
47 Tema 2. No silicatados: HALUROS Silvina (KCl) Geología>25. Tema 2. Minerales 47
48 Tema 2. No silicatados: HALUROS Fluorita (CaF 2 ) Fluorita: CaF. La Collada, Asturias (España). Museo de Ciencias Naturales de la Salle - Hermano León, Paterna (Valencia) Ref: Geología>25. Tema 2. Minerales 48
49 Tema 2. No silicatados: SULFUROS Galena(PbS) Blenda o Esfalerita (ZnS) Cinabrio (HgS) Calcopirita (CuFeS 2 ) Rejalbar (AsS) Estibina (Sb 2 S 3 ) Geología>25. Tema 2. Minerales 49
50 Tema 2. No silicatados: SULFUROS Galena: PbS (Cúbico) Blenda o Esfalerita: (Fe,Zn)S (Cúbico) Cinabrio (HgS) (Hexagonal) Geología>25. Tema 2. Minerales 50
51 Tema 2. No silicatados: SULFUROS Pirita: Fe 2 S (Cúbico) Calcopirita:CuFeS 2 (Tetragonal) Rejalbar: AsS (Monoclínico) Estibina: Sb 2 S 3 (Ortorrómbico) Geología>25. Tema 2. Minerales 51
52 Tema 2. No silicatados: ÓXIDOS E HIDRÓXIDOS Óxidos Magnetita Cuprita Corindón Hidróxidos Goethita Limonita Geología>25. Tema 2. Minerales 52
53 Tema 2. No silicatados: ÓXIDOS E HIDRÓXIDOS Óxidos Magnetita (CUB): Fe 2+ Fe 3+ 2 O 4 Cuprita (CUB): Cu 2 O Corindón (HEX): Al 2 O 3 Geología>25. Tema 2. Minerales 53
54 Tema 2. No silicatados: ÓXIDOS E HIDRÓXIDOS Hidróxidos Goethita o Limonita(ORTROM): Fe 3+ O(OH) Geología>25. Tema 2. Minerales 54
55 Tema 2. No silicatados: OXISALES Carbonatos: CO 2-3 Nitratos: NO - 3 Fosfatos: PO 3-4 Sulfatos: SO 2-4 Boratos: BO - 2 Wolframatos o Tungstatos(WO 2-4 ) Geología>25. Tema 2. Minerales 55
56 Tema 2. No silicatados-oxisales: Carbonatos Calcita (HEX) CaCO 3 Dolomita (HEX) MgCaCO 3 Aragonito (ORTOROM) CaCO 3 Geología>25. Tema 2. Minerales 56
57 Tema 2. No silicatados-oxisales: Nitratos y Fosfatos Nitrato de Sodio: Fertiliza Potasio: Pólvora Plata: Fotografía Apatito (HEX) Ca 5 (PO 4 ) 3 (F,Cl,OH) Piromorfita (HEXA) Pb 5 Cl(PO 4 ) 3 Geología>25. Tema 2. Minerales 57
58 Tema 2. No silicatados-oxisales: Sulfatos Yeso CaSO 4. 2H 2 O (MONOCLÍNICO) Anhidrita CaSO 4 (ORTORRÓMBICO) Glauberita Na 2 Ca(SO 4 ) 2 (MONOCLÍNICO) Baritina BaSO 4 (ORTORRÓMBICO) Geología>25. Tema 2. Minerales 58
59 Tema 2. No silicatados-oxisales: Boratos Borax Na 2 B 4 O 5 (OH) 4 8H 2 O (MONOCLÍNICO) Detergente, jabones Fundente en joyería Ácido bórico: Antitséptico Desodorante Insecticida Conservador de alimentos Geología>25. Tema 2. Minerales 59
60 Tema 2. No silicatados-oxisales: Wolframatos Wolframita (Fe,Mn)WO 4 Lámparas incandescentes Soldadura Blindaje Dardos (barrilete) Joyería Wikimedia Commoms Geología>25. Tema 2. Minerales 60
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