Minerales y rocas MINERALES Y ROCAS. Biología y Geología
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- Adolfo Cordero Olivera
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1 MINERALES Y ROCAS Biología y Geología
2 LOS MINERALES Oxford University Press España, S. A. Biología y Geología 2
3 Un mineral es un sólido natural, inorgánico y homogéneo, con una composición química definida, una disposición atómica ordenada (estructura cristalina) y unas propiedades físicas características. ESTRUCTURA CRISTALINA Todos los minerales son sólidos cristalinos, es decir, presentan una ordenación interna de átomos, iones o moléculas, que forman redes cristalinas. Cuando las condiciones de cristalización son óptimas (composición química adecuada, condiciones físicas idóneas, espacio y tiempo) se forman cristales delimitados por caras geométricas definidas. Oxford University Press España, S. A. Biología y Geología 3
4 Estructura cristalina Las redes cristalinas están definidas por: Ejes cristalográficos (a, b y c). Ángulos que forman entre ellos (alfa, beta y gamma). Elementos de simetría: - Ejes de simetría - Planos de simetría Los grupos de redes de características semejantes se agrupan en los siete sistemas cristalinos. Oxford University Press España, S. A. Biología y Geología 4
5 Propiedades químico-estructurales Isomorfismo: Dos o más sustancias minerales presentan idénticas estructuras cristalinas pero diferente composición química. Serie isomorfa del olivino: Sistema rómbico. Fayalita (Fe2 SiO4)-Forsterita (Mg2SiO4) Serie isomorfa de las plagioclasas: Sistema triclínico. Albita (NaAlSi3O8)-Anortita (Ca2Al2Si3O8) Polimorfismo: Dos minerales tienen idéntica composición química pero presentan diferente estructura cristalina. Calcita (sistema romboédrico) Aragonito (sistema rómbico): CaCO3 Grafito (sistema hexgonal) Diamante (sistema cúbico: C Oxford University Press España, S. A. Biología y Geología 5
6 Propiedades físicas Dureza: Resistencia que tiene un mineral a ser rayado. Brillo: Aspecto general de la superficie de un mineral cuando en él se refleja la luz. Metálico No metálico: vítreo, resinoso, nacarado, graso, sedoso, adamantino, Exfoliación: Capacidad que tienen algunos minerales de romperse por determinados planos cristalográficos. Escala de Mohs Minerales con brillo Fractura: Determinados minerales se rompen de forma irregular y no a través de planos de exfoliación. Oxford University Press España, S. A. Biología y Geología 6
7 Propiedades magnéticas: comportamiento de ciertos minerales ante un campo magnético. Ferromagnético: Se imantan fuertemente y conservan el campo hasta que este retira. Propiedades eléctricas: minerales en los que aparecen cargas eléctricas como respuesta al calor (piroeléctricos) o a la presión (piezoeléctricos). Tenacidad: Resistencia que opone un mineral a ser partido, molido o doblado: Frágil: rompe fácilmente Maleable: puede ser transformado en láminas delgadas Dúctil: puede ser doblado, Color y raya. Luminiscencia: propiedad de alguno minerales de emitir luz al recibir energía: Fluorescencia, dura poco y es independiente de la temperatura. Fosforescencia: Perdura más tiempo y aumenta con la temperatura. Oxford University Press España, S. A. Biología y Geología 7
8 CLASIFICACIÓN DE LOS MINERALES Oxford University Press España, S. A. Biología y Geología 8
9 Elementos nativos: oro, plata, cobre, azufre, grafito, diamante, Sulfuros: pirita, calcopirita, cinabrio, galena, blenda, Óxidos e hidróxidos: oligisto, magnetita, casiterita, pirolusita, uraninita, corindón, goethita, Haluros: Halita, silvina, fluorita, Carbonatos: calcita, siderita, dolomita, aragonito, azurita, malaquita, Porcentaje en volumen estimados de los minerales de la corteza terrestre. Nitratos y boratos: nitratina, bórax, Fosfatos: apatito, turquesa, Sulfatos: yeso, anhidrita, baritina, Wolframatos: wolframita, scheelita, Silicatos: minerales petrogenéticos fundamentales, constituyen el 92% de la composición mineralógica de las rocas de la corteza terrestre. Oxford University Press España, S. A. Biología y Geología 9
10 Silicatos Unidad estructural básica de los nesosilicatos. (SiO 4 ) -4 Ejemplo: olivino Unidad estructural básica de los silicatos. Unidad estructural básica de los inosilicatos: anfíboles. (Si 4 O 11 ) -6 Ejemplo: hornblenda Unidad estructural básica de los sorosilicatos. (Si 2 O 7 ) -6 Ejemplo: epidota Unidad estructural básica de los ciclosilicatos. (Si 6 O 18 ) -12 Ejemplo: turmalina Unidad estructural básica de los inosilicatos: piroxenos. (SiO 3 ) -2 Ejemplo: augita Oxford University Press España, S. A. Biología y Geología 10
11 Filosilicatos Unidad estructural básica de los filosilicatos. (Si 2 O 5 ) -2 Estructura de los filosilicatos bilaminares (caolinita, serpentina,..) Estructura de los filosilicatos trilaminares (pirofilita, talco, micas, ) Oxford University Press España, S. A. Biología y Geología 11
12 Tectosilicatos Unidad estructural básica de los tectosilicatos: grupo de la sílice. Sistema ternario de los feldespatos Oxford University Press España, S. A. Biología y Geología 12
13 MINERALES DE INTERÉS ECONÓMICO Oxford University Press España, S. A. Biología y Geología 13
14 MENAS Menas: Mineral del cual se pueden extraer metales mediante procesos metalúrgicos (menas metálicas) o bien sustancias no metálicas. Menas de hierro: Oligisto, goethita, magnetita y siderita. Menas de aluminio: Bohemita y gibbsita. Mena de cobre: calcopirita. Mena de plomo: galena. Mena de zinc: blenda o esfarelita. Mena de estaño: casiterita. Menas de níquel: petlandita y skutterudita Menas de uranio: uraninita o pechblenda Menas de wolframio: wolframita y scheelita Menas de mercurio: cinabrio Menas no metálicas: halita (de Na y Cl), fluorita (de F), Magnetita Calcopirita Bohemita o gibbsita Cinabrio Oxford University Press España, S. A. Biología y Geología 14
15 Minerales industriales Minerales industriales: se usan como tales en la industria. Cuarzo: elaboración de vidrio, Feldespato: elaboración de porcelana. Halita: Industria alimentaria. Yeso: Construcción, decoración, medicina, escultura, Silvina: Producción de fertilizantes potásicos. Fluorita: Como fundente en la fabricación de acero, obtención de lentes en óptica. Grafito: Fabricar grafeno, minas de lápices, Azufre: Obtención de ácido sulfúrico. Talco: Lubricante sólido, cerámica y cosméticos. Fluorita Caolininta: Elaboración del papel, cerámica, plásticos, pinturas, cemento, vidrio, fármacos, cosméticos, fertilizantes, Sepiolita: Fabricación de filtros para boquillas, arenas de gatos, Nitratina o nitrato de Chile: Sirve como fertilizante y en la fabricación de explosivos. Minerales utilizados en joyería: diamante, corindón (rubí y zafiro), esmeralda (variedad de berilo), crisoberilo (Alejandrita y ojo de gato), topacio, etc. Rubí Azufre Esmeralda Oxford University Press España, S. A. Biología y Geología 15
16 LAS ROCAS Oxford University Press España, S. A. Biología y Geología 16
17 Las rocas magmáticas LAS ROCAS: son agregados naturales de minerales que se forman por procesos geológicos: sedimentario, metamórfico o magmático. Textura granuda Las rocas magmáticas se forman al cristalizarse los minerales que se encuentran en el magma cuando este va perdiendo temperatura. La mayor parte del magma cristaliza lentamente en el interior formando rocas plutónicas, con texturas granudas o pegmatíticas. El magma que sale por los volcanes y cristaliza en superficie de una manera muy rápida, formando las rocas volcánicas, con textura microcristalina, vítrea, porfídica o vacuolar. Y el que cristaliza en las vías de ascenso hacia la superficie forma las rocas filonianas. Textura pegmatítica A. Textura porfídica B. Textura microcristalina C. Textura vítrea D. Textura vacuolar Oxford University Press España, S. A. Biología y Geología 17
18 Las rocas metamórficas Se forman por las transformaciones físico-químicas que sufren rocas preexistentes al cambiar las condiciones de presión y temperatura que existían cuando se formaron. En función de la naturaleza de la roca original, del tipo de metamorfismo que haya sufrido y del grado de metamorfismo alcanzado se generan distintos tipos de rocas metamórficas que se diferencian entre sí por su textura y por su composición mineralógica. Textura granoblástica Textura pizarrosa Textura esquistosa Textura cataclástica Textura gneísica Textura migmatítica Oxford University Press España, S. A. Biología y Geología 18
19 Las rocas sedimentarias Se forman por procesos sedimentariosmeteorización, erosión, transporte, sedimentación y diagénesis- en cuencas sedimentarias. Las rocas sedimentarias se pueden clasificar en dos grandes grupos: Rocas detríticas: formadas de por la acumulación de restos de rocas madres en las cuencas sedimentarias (conglomerados, areniscas, limolitas y arcillas, en función del tamaño de grano). Rocas no detríticas: Carbonatadas, evaporíticas, fosfatadas, silíceas, alumínicoferruginosas y organógenas Las texturas de las rocas sedimentarias detríticas dependen de la forma, del tamaño y de la naturaleza o composición de las partículas. Oxford University Press España, S. A. Biología y Geología 19
20 IMPORTANCIA ECONÓMICA DE LAS ROCAS Oxford University Press España, S. A. Biología y Geología 20
21 Usos de las rocas magmáticas Áridos Sillares para la construcción de edificios y monumentos Rocas ornamentales Usos de las rocas metamórficas Mármol: roca ornamental, escultura, revestimiento, Gneises y esquistos: roca ornamental. Pizarras para techar. Cuarcitas y pizarras cuarzosas: construcción de muros y paredes exteriores. Áridos. Oxford University Press España, S. A. Biología y Geología 21
22 Usos de las rocas sedimentarias Uso industrial: Arcillas: fabricación de cerámica, ladrillos, tejas, porcelana. Arenas y areniscas cuarzosas: fabricación de vidrios. Calizas: fabricación de cemento. Evaporitas: fabricación de abonos potásicos o productos químicos del Cloro o el sodio. Construcción: Calizas y areniscas: como sillares para construir paredes y muros. Rocas ornamentales Cales y yesos utilizados como morteros, para lucir o pintar. Arenas y gravas, junto con cemento, dan lugar al hormigón. Uso energético: Rocas organógenas (carbones y petróleos) Oxford University Press España, S. A. Biología y Geología 22
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