Minerales III: Clasificación. Geología General I 2015

Transcripción

1 Minerales III: Clasificación Geología General I 2015

2 Composición Química base de la clasificación moderna Clases anión o grupo aniónico dominante Mismo anión - más semejantes que aquellos con mismo catión Tienden a formar asociaciones minerales o aparecer en yacimientos similares 12 Clases Minerales

3 1. Elementos Nativos 2. Sulfuros 3. Sulfosales 4. Óxidos: a) Simples y Múltiples b) Hidróxidos 5. Haluros 6. Carbonatos 7. Nitratos 8. Boratos 9. Fosfatos 10. Sulfatos 11. Volframatos 12. Silicatos

4 o Familias tipo químico o Grupos similitud cristalográfica y estructural o Especies = estructura, composición química o Variedades químicas - % inusuales constituyentes químicos

5 1) Elementos Nativos Minerales formados por átomos del mismo elemento químico 3 grandes categorías: 1. Elementos metálicos 2. Elementos semimetálicos 3. Elementos no metálicos

6 1) Metales Nativos Enlaces metálicos entre átomos Sustancias naturales de mejor conductibilidad eléctrica y térmica Fuerte brillo metálico 3 grupos

7 Grupo del Oro (Au Ag Cu) Comprende el Au, Ag y Cu Buenos conductores del calor y electricidad Maleables, dúctiles y séctiles Brillo metálico Fractura astillosa Puntos de fusión bajos Densidades muy elevadas

8 Oro Sistema cúbico Raya: amarillo claro metálico Brillo: metálico Color: naranja, blanco rojizo, blanco amarillo, amarillo, amarillo pálido Hábito: hojoso, dendrítico, filiforme, masivo, granos, escamas Dureza 2½ a 3 Yacimientos: filones hidrotermales Qz/Au rocas ígneas

9 Grupo del Platino Incluye al Pt, Pd También Platiniridio (platino-iridio) e Iridosmina (iridio-osmio) Más duros y con puntos de fusión más elevados que los anteriores

10 Platino Sistema cúbico Raya: blanco grisáceo metálico. Brillo: metálico Color: gris oscuro, gris acero, gris acero claro. Cristales cúbicos, usualmente granos, pepitas, escamas,masas irregulares Dureza 4 a 4½ Yacimientos: rocas ultrabásicas

11 Grupo del Hierro (Fe FeNi) Fe puro (raro en superficie) 2 especies de ferroníquel (kamacita y taenita): Aleaciones características del núcleo terrestre Meteoritos

12 Hierro Sistema cúbico Raya: color gris metálico Brillo: metálico Color: negro hierro, gris oscuro, gris acero Hábito: masivo, nódulos Dureza 4 a 5 Yacimientos: óxidos e hidróxidos; mineral secundario por reducción compuestos (Groenlandia)

13 2) Semimetales Nativos Enlaces mixtos (iónicos-covalentes) entre átomos Sistema trigonal En gral, no se encuentran juntos naturalmente Quebradizos Peores conductores de calor y electricidad

14 Grupo del Arsénico (As Sb Bi) Incluye los semimetales arsénico, antimonio y bismuto Quebradizos Conducen calor y electricidad (peor que los anteriores)

15 Antimonio (Sb) Sistema trigonal Raya: negro, gris claro Brillo: metálico Color: gris, gris plomo, blanco Hábito: acicular, masivo, reniforme, botrioidal Dureza 3½

16 3) No metales Nativos Enlaces Covalentes entre átomos Diferentes sistemas Azufre (ortorrómbico) Diamante (cúbico) polimorfos Grafito (hexagonal) de C

17 Azufre Sistema ortorrómbico Raya: blanco Brillo: resinoso Color: pardo amarillento, gris amarillento, verduzco, rojizo, amarillo Hábito: masivo, pulverulento, terroso Dureza 1 a 2 Yacimientos: cráteres volcánicos (depositación a partir de gases); filones por oxidación de sulfuros metálicos

18 Diamante Sistema cúbico Raya: incolora Brillo: graso, adiamantado Color: negro, azul, incoloro, gris, blanco Cristales cúbicos, octaédricos, dodecaédricos (caras curvas) Dureza: 10 Yacimientos: kimberlitas (depósitos aluviales e in situ)

19 Grafito Sistema hexagonal Raya: color negro Brillo: metálico, mate Color: negro, negro hierro, gris oscuro, gris acero Hábito: Hojoso, radiado Dureza: 1½ a 2 Yacimientos: rocas metamórficas (antes sedimentarias)

20 2) Sulfuros Anión ( S -2 ) Junto a ellos por similitud (ocurrencia restringida): Sulfoarseniuros, Telururos y Arseniuros Fórmula general: A m X n (A = metal, X = no metal) Enlaces de los tres tipos Opacos (mayoría)

21 Importantes! Comprenden la mayoría de los minerales de mena Galena (PbS) Pirita (FeS 2 sistema cúbico) Calcopirita (CuFeS 2 ) Argentita (Ag 2 S) Blenda o esfalerita (ZnS) Marcasita (FeS 2 sistema ortorrómbico)

22 Pirita Sistema cúbico Raya: negro verduzco Brillo: metálico Color: amarillo latón Hábito: cristales cúbicos y octaédricos; masiva, granular Dureza 6 6,5 Yacimientos: muy común como mineral primario o secundario; rocas ígneas, metamórficas e incluso sedimentarias

23 3) Sulfosales Anión ( S -2 ) Compuestos complejos similares a sales Minerales de azufre no oxidados, estructuralmente a sulfuro Grupo diverso con más de 100 especies minerales Las más comunes naturalmente: Sulfosales de Cu, Ag y Pb Yacimientos: Minerales secundarios hidrotermales asociados a sulfuros

24 4) Óxidos Anión: (O -2 ) Oxígeno combinado con uno o más metales Enlaces fuertemente iónicos Fórmulas generales: XO, X 2 O, XO 2, X 2 O 3 - Óxidos Simples Cuprita (Cu 2 O) Cincita (ZnO) Periclasa (MgO) Grupo del Corindón (Al 2 O 3 ) Grupo Rutilo (TiO 2 ) Grupo Hematite (Fe 2 O 3 )

25 Cuprita (Cu 2 O) Sistema cúbico Raya: color rojo parduzco Brillo: adiamantado, semimetálico Color: negro, rojo, rojo pardo, rojo púrpura Habito: cristales cúbicos, octaédricos y dodecaédricos; agregados masivos Dureza 3,5 a 4 Yacimientos: filones de rocas ígneas (asociada a otros minerales mena de Cu)

26 XY 2 O 4 Óxidos Múltiples Grupo de las Espinelas (MgAl 2 O 4 ) Sistema cúbico Raya: color blanco grisáceo Brillo: vítreo Color: azul, pardo, incoloro, verde, rojo Hábito: cristales octaédricos; masivo, granos Dureza 8 Yacimientos: rocas metamórficas o accesorio en rocas ígneas básicas

27 Hidróxidos Óxidos hidratados Anión OH - sustituye total o parcialmente aniones O - en óxidos Menor dureza y densidad que los óxidos Minerales de alteración

28 Psilomelano o Hidróxido de Mn y Ba Sistema ortorrómbico Raya: negra Brillo: semimetálico, mate Hábito: botroidal, masivo Dureza: 4 a 6 Yacimientos: mineral secundario (disolución y precipitación)

29 5) Haluros Aniones dominantes: iones halógenos electronegativos (Cl -, Br -, F -, I - ) Enlaces iónicos Durezas relativamente bajas Puntos de fusión moderados a elevados Malos conductores del calor y electricidad

30 Minerales de hidrotermalismo y evaporíticos Halita (NaCl) Fluorita (CaF 2 ) Silvina (KCl) Atacamita (Cu 2 Cl(OH) 3 )

31 o Fluorita (CaF 2 ) Sistema cúbico Raya: de color blanco Brillo: vítreo Color: azul, verde, rojo, blanco, amarillo Hábito: cristales cúbicos y octaédricos; masiva, granular, columnar Dureza 4 Yacimientos: filones hidrotermales y calizas/dolomías; accesorio de rocas ígneas

32 6) Carbonatos Complejo aniónico dominante: (CO 3-2 ) Inestables en presencia de H + 3 grupos isoestructurales: Grupo de la Calcita (sistema hexagonal): Calcita (CaCO 3 ) Magnesita (MgCO 3 ) Siderita (FeCO 3 ) Rodocrosita (MnCO 3 )

33 Calcita Sistema hexagonal Raya: color blanco, gris Brillo vítreo Color: pardo, incoloro, rosa, blanco, amarillo Hábito: cristales prismáticos y romboédricos; granular, masivo, fibroso Dureza 3 Yacimientos: rocas sedimentarias

34 Grupo de la Dolomita: Carbonatos de Ca y Mg Dolomita - CaMg(CO 3 ) 2 Ankerita - CaFe(CO 3 ) 2 Kutnahorita CaMn(CO 3 ) 2

35 Dolomita Sistema hexagonal Raya: de color blanco Brillo: vítreo Color: pardo, pardo gris, gris, blanco, amarillo parduzco Hábito : cristales romboédricos; granular, masivo Dureza 3,5 a 4 Yacimientos: calizas dolomíticas y dolomías; filones hidrotermales

36 Grupo del Aragonito (sistema ortorrómbico) Aragonito (CaCO 3 ) Witherita (BaCO 3 ) Estroncianita (SrCO 3 ) Cerusita (PbCO 3 )

37 Aragonito Sistema ortorrómbico Raya: de color blanco Brillo: vítreo Color: incoloro, gris, blanco, blanco rojizo, blanco amarillento Hábito: cristales tabulares, radiados y aciculares Dureza 3,5 a 4 Yacimientos: condiciones de menor T que la calcita

38 Carbonatos Monoclínicos (OH-) Malaquita Cu 2 CO 3 (OH) 2 Azurita Cu 3 (CO 3 ) 2 (OH) 2

39 Azurita Sistema monoclínico Raya: azul claro Brillo: vítreo Color: azul, azul celeste, azul oscuro, azul claro Hábito: Masivo Dureza 3,5 a 4 Yacimientos: oxidación de filones de cobre (calizas)

40 7) Nitratos Grupo aniónico dominante: (NO 3- ) Semejantes estructuralmente a los carbonatos Menos sensibles a descomposición por ácidos Nitratina (NaNO 3 ) Nitro (salitre) (KNO 3 ) Lugares cálidos y secos

41 8) Boratos Grupo aniónico dominante: (BO - ) Alta T de fusión Dureza superior 100 especies minerales Bórax Na 2 B 4 O 5 (OH) 4 Evaporitas de lagos salados Eflorescencia en superficie de suelos regiones áridas

42 9) Fosfatos Grupo aniónico dominante: (PO 4- ) Muchas especies minerales pero poca proporción en la naturaleza Se incluyen Arseniatos y Vanadatos Monacita (TTRR, radiactivo) Apatito (Fl, Cl u OH) Forma criptocristalina - colofana

43 10) Sulfatos Grupo aniónico dominante: (SO 4-2 ) Sales asociadas a ambientes de desecación Hidratados o anhidros Baritina (BaSO 4 ) Anhidrita (CaSO 4 ) Yeso (CaSO 4.2H 2 O)

44 Yeso Sistema monoclínico Raya: de color blanco Brillo: nacarado Color: pardo, incoloro, blanco, blanco verduzco, blanco amarillento Hábito: cristales tabulares y aciculares; rosetas, masivo Dureza 2 Yacimientos: depósitos evaporíticos

45 11) Volframatos Tungstatos Molibdatos Minerales raros Contienen Fe, Ca, Co, Mg y Mn Yacimientos: depósitos hidrotermales (filones y venas)

46 12) Silicatos Grupo de minerales más grande Amplio rango de composición química 25% minerales conocidos Corteza terrestre: cada 100 átomos, 60 O, 20 Si y 6/7 Al Resto: Fe, Mg, Na, Ca y K

47 Unidad estructural fundamental: Tetraedro con Si central rodeado de 4 átomos de O (SiO 4 ) -4 Tetraedros pueden unirse de formas #, dando lugar a # tipos de silicatos

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49 Nesosilicatos Formados por tetraedros aislados - NO comparten oxígenos Se unen por cationes: Fe, Mg, Al Relación Si:O es 1:4 [(SiO 4 ) -4 ] # grupos en función del tipo de catión Empaquetamiento denso pesos específicos y durezas relativamente altas

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52 Grupo del Olivino Fórmula general R 2 SiO 4, con R = Fe y Mg Ricos en Fe más comunes

53 Forsterita (Mg 2 SiO 4 ) Raya blanco Brillo vítreo Color incoloro, verde, verde amarillo, blanco, amarillo Hábito masivo Dureza 7 Fayalita (Fe 2 SiO 4 ) Raya blanco Brillo vítreo Color negro Hábito tabular, masivo Dureza 6,5 Pakistán Hot Springs

54 Sorosilicatos Formados por tetraedros dobles aislados Relación Si:O es 2:7 [(SiO 7 ) -6 ] Cada 2 tetraedros se comparte 1 O El resto se unen por cationes

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56 Grupo del Epidoto Fórmula general (SiO 4 )(Si 2 O 7 )X 2 Y 3 O(OH) Donde X = Ca, Sr, Pb, Mn +2, Ce, La o Na e Y = Al, Fe, Cr, Be, Mg o Mn +3 Epidoto, Zoisita, Clinozoisita

57 Epidota Raya de color blanco grisáceo Brillo vítreo Color negro, gris, verde parduzco, verde amarillento, amarillo Habito: fibrosa Dureza 7 Sistemas monoclínico y ortorrómbico Zoicita Clinozoicita

58 Ciclosilicatos Formados por anillos de tetraedros enlazados Relación Si:O es 1:3 3 posibles configuraciones cíclicas cerradas Unión de 3 tetraedros (Si 3 O 9 ) -6 Unión de 4 tetraedros (Si 4 O 12 ) -8 Unión de 6 tetraedros (Si 6 O 18 ) -12

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60 Berilo Be 3 Al 2 (Si 6 O 18 ) Grupo de la Turmalina: Fórmula general (Si 6 O 18 )XY 3 Al 6 (BO 3 )(OH) 4 Donde X = Ca e Y = Mg, Fe, Al, Mn +2, Li

61 Berilo Raya blanca Brillo vítreo a resinoso Color azul, incoloro, verde, rosa, amarillo Hábito: columnar, prismático Dureza 7,5 a 8 Sistema hexagonal

62 Inosilicatos Formados por cadenas de tetraedros 2 tipos de cadenas:

63 Cadenas simples cada tetraedro se une por 2 de sus vértices a tetraedros vecinos Motivo estructural (Si 2 O 6 ) -4 Ingreso de elementos metálicos

64 Grupo de los Piroxenos Fórmula general XY(Si 2 O 6 ) Donde X = Na o Ca e Y = Mg, Fe, Al, Mn, Li o Ti

65 Cadenas Dobles cadenas simples de tetraedros unidas mediante 1 O cada 2 tetraedros Motivo estructural (Si 4 O 11 ) -6 Ingreso de elementos metálicos

66 Grupo de los Anfíboles Fórmula general (W,X,Y) 7-8(Z 4 O 11 ) 2 (OH) 2 Donde W = Ca, Na, K, X = Mg, Fe +2, Y = Fe +3, Al, Ti y Z = Si o Al Elementos de radios iónicos análogos (se sustituyen mutuamente)

67 Px: Enstatita Raya gris verduzco Brillo vítreo a resinoso Color negro, pardo oscuro, pardo claro, verde, verde, ocre Hábito: masivo, agregados, fibroso Dureza 5 a 6,5 Sistemas monoclínico u ortorrómbico Px:Augita Anf: Actinolita

68 Filosilicatos Formados por tetraedros enlazados compartiendo 3 de sus 4 O en un mismo plano Capas de redes pseudohexagonales Unidades (Si 4 O 10 ) -4 Sustitución Si por Al (50%)

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70 Talco Arcillas Grupo de las Micas Muscovita Si 3 AlO 10 Al 2 (OH) 2 K Biotita Si 3 AlO 10 (Fe,Mg) 3 (OH) 2 K Clorita Si 3 AlO 10 Mg 2 (OH) 2 AlMg 3 (OH) 6

71 Filosilicatos Muscovita Raya blanco Brillo vítreo Color gris, blanco, blanco parduzco, blanco verduzco, blanco plata Habito: laminar, escamas Dureza 2 a 2,5 Sistema monoclínico Biotita Raya gris, blanco Brillo vítreo a nacarado Color pardo negruzco, pardo oscuro, pardo verduzco, blanco, amarillo Habito: laminar, escamas Dureza 2,5 a 3 Sistema monoclínico

72 Tectosilicatos Importantes! 64% corteza terrestre Formados por tetraedros que comparten sus 4 O Armazón 3D Relación Si:O es 1:2 Sustitución Si por Al 50% Relación Si:Al 1:1 (AlSiO -2 ) y 1:3 (AlSi 3 O -8 )

73 Grupo de la Sílice (Qz y polimorfos) Grupo de los Feldespatos Grupo de los Feldespatoides Serie de las Escapolitas Grupo de las Zeolitas

74 Familia de la Sílice SiO 2 : Cuarzo Tridimita Cristobalita Ópalo

75 Forma en la Flia de la Sílice Cuarzo Tridimita Cristobalita Cristalino Microcristalino Criptocristalino Ópalo Obsidiana Amorfo

76 Grupo de los Feldespatos 2 subgrupos: a)plagioclasas serie isomorfa de aluminosilicatos calco-sódicos b)feldespatos Alcalinos polimorfos de fórmula general Si 3 AlO 8 K

77 Feldespatos Ca-Na (Plagioclasas) Raya blanco Brillo subvítreo Color incoloro, gris, gris rojizo, rojo, blanco, verdeazul Hábito masivo, tabular Dureza 6 Sistema Triclínico An0 Labradorita-An60 Bytownita An80 An100

78 Feldespatos Alcalinos (K) Ortoclasa Microclina/Ortoclasa Raya blanco Brillo vítreo Color gris, verde, verde azulado, amarillo rojo, rosado Hábito: prismas cortos, tabular, usualmente masivo, maclas Dureza 6 Sistemas triclínico y monoclínico Amazonita - Microclina

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80 Grupo de los Feldespatoides Aluminosilicatos de Na, Ca y K Anhidros 1/3 menos de sílice que los feldespatos Grupo de las Zeolitas Silicatos hidratados de Al, con Na, Ca y K