GEOLOGÍA APLICADA: MINERALOGIA. AMPLIACION

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1 GEOLOGÍA APLICADA: MINERALOGIA. AMPLIACION TEMA 3: PROPIEDADES FÍSICAS DE LOS MINERALES. Las propiedades físicas de los minerales son importantes, pues nos permiten el reconocimiento a simple vista de las distintas especies minerales. Dentro de este grupo cabe destacar: MORFOLOGÍA: Estudia la forma de los minerales. La nomenclatura utilizada para designar la forma de los minerales va a depender de como se presenten éstos, es decir, si son cristales individuales o bien si corresponden a agregados cristalinos. Cristales individuales: Cristales equidimensionales: desarrollados por igual en todas direcciones. Cristales desarrollados según una dirección, incluyen los hábitos: capilar, acicular, fibroso y columnar, entre otros. Cristales desarrollados en dos direcciones, incluyen los siguientes hábitos: hojoso, laminar, en escamas, etc. Agregados cristalinos: En este caso el mineral esta formado por un conjunto de cristales que han crecido simultáneamente, presentando entre otras las siguientes morfologías. Agregados granulares: El tamaño de grano es variable, desde grueso a aquel que no se puede observar a simple vista (agregados compactos). Agregados aciculares: Constituidos por cristales desarrollados en una dirección preferente. Los cristales pueden disponerse paralelos, radiales o bien distribuidos al azar. Agregados dendríticos: Morfologías arborescentes. Agregados lamelares: Formados por minerales desarrollados en dos direcciones. Otros tipos de agregados son los concrecionales, oolíticos, porosos, etc. BRILLO: Es la propiedad que tienen los minerales de reflejar la luz. El brillo se favorecerá con superficies frescas (se buscará una zona que no esté alterada) y lisas. Otros factores que influyen en el brillo mineral es la textura o el tamaño de grano de los cristales y agregados. Un mismo mineral (Oligisto), presentará un brillo metálico en la variedad cristalizada y un brillo mate en la variedad terrosa. Al yeso le ocurre lo mismo. La variedad yeso laminar o el yeso con maclas en punta de flecha presenta un brillo nacarado, mientras que el yeso en agregados compacto presenta brillo mate. TIPOS DE BRILLO: Existen fundamentalmente dos tipos: metálico y no metálico, el brillo submetálico es intermedio entre las dos variedades y 1

2 corresponde a minerales semitransparentes a la luz. Un ejemplo muy característico de este tipo de brillo lo presenta la Blenda o Esfalerita. Los minerales que presentan brillo metálico son opacos a la luz. En entre otros tenemos: Pirita, Galena, Oligisto, etc. El brillo no metálico es propio de minerales transparentes a la luz, dentro de este grupo nos encontramos una gran variedad: Diamantino o Adamantino: Lo presentan minerales transparentes a la luz, pero con un índice de refracción elevado, como por ejemplo: la Cerusita y Anglesita. Vítreo: Pertenecen a este grupo los minerales transparentes a la luz y cuyo índice de refracción es medio. Es el brillo típico de los silicatos. Ejemplo: Cuarzo. Sedoso: Minerales transparentes, dispuestos según un agregado fibroso. Nacarado: Es propio de minerales laminares, como la Moscovita, Biotita, Yeso laminar, etc. Mate: Minerales que no presentan brillo, es típico de los minerales terrosos, como los minerales de la Arcilla, Hematites (la variedad terrosa). Graso, el aspecto de los minerales que presenta este brillo, se asemeja a una película de aceite. COLOR: Es una propiedad importante porque está relacionada con la composición química del mineral. En la mayoría de los casos el color se debe a la presencia de un determinado catión que está presente en la formula química, como el Mn en la Rodonita y el Cu en la Malaquita. A veces el color es debido a otras causas: * Impurezas del mineral. Estas impurezas no forman parte de la estructura cristalográfica del mineral. Cuando en un mineral el color se debe a impurezas, no existe una coloración uniforme, o bien distintos ejemplares de un mismo mineral, presentan coloraciones distintas. * Sustitución de un catión por otro en la estructura cristalográfica. * Inclusiones de un mineral en otro, es debido al crecimiento simultáneo de dos minerales, como por ejemplo agujas de Rutilo en Cuarzo (Cabello de Venus). En el reconocimiento de los minerales por el color, hay que tener en cuenta, que a veces el mineral presenta una capa externa superficial alterada, con un color y brillo distinto al original. DUREZA: Es la resistencia que ofrece un mineral al ser rayado. Se usa escalas de dureza relativa de distintos minerales. La más usada es la de Mohs, corresponde a diez minerales cuyo valor de dureza es el siguiente: TALCO (1) ORTOSA (6) YESO (2) CUARZO (7) CALCITA (3) TOPACIO (8) 2

3 FLUORITA (4) CORINDON (9) APATITO (5) DIAMANTE (10) Esta escala supone que un mineral de orden superior puede rayar a un mineral de orden inferior. Sin embargo, para un reconocimiento de los minerales usamos una escala más práctica: * Minerales que se pueden rayar con la uña, son minerales de dureza baja (1 ó 2 en la escala de Mohs), como por ejemplo el Talco, Grafito, Yeso, los minerales de la Arcilla, etc. * Minerales que se rayan con la navaja (dureza 3, 4, 5, en la escala de Mohs), como la Calcita, Dolomita, etc. * Minerales que rayan al acero, los cuales tienen una dureza superior a 7, como por ejemplo Cuarzo, Topacio, etc. RAYA O HUELLA: Es otra propiedad que sirve para la identificación mineral, se obtiene al frotarlo sobre un trozo de porcelana sin vidriar. Cuando se frota el mineral, es necesario que se haga sobre una zona no alterada del mismo. OTRAS PROPIEDADES: Además de las propiedades anteriormente citadas, existen otras propiedades específicas para algún grupo mineral o un mineral en concreto: SABOR: El reconocimiento de los minerales por su sabor, se utiliza en sales que se pueden disolver en la saliva, como los haluros, nitratos, carbonatos, boratos, sulfatos e hidróxidos. La sensación de sabor la producen pues, minerales tales como la Halita (salado), Silvina (salado-amargo), Carnalita (salado-amargo), Alunita (amargo), Yeso (amargo), etc. TACTO: Impresión que producen algunos minerales al tocarlos. Esta sensación puede ser grasienta, de aspereza, de frialdad, suavidad. Los minerales "suaves", son de dureza baja, estructura laminar, como por ejemplo el Talco, Pirofilita, Caolin, etc. Los minerales de tacto grasiento, son entre otros la Molibdenita, Grafito, Cuarzo, etc. La sensación de frialdad la proporcionan minerales como los sulfuros, Galena, Pirita, Marcasita, etc. OLOR: Es otra propiedad que sirve para la identificación mineral. La presentan algunas especies minerales, como los carbonatos, sulfatos (olor a huevos podridos), el olor por regla general aparece al frotar el mineral o al triturarlo. 3

4 EFERVESCENCIA: Propiedad que presentan algunos minerales al añadirles un ácido, como por ejemplo la calcita con el ácido clorhídrico. EXFOLIACIÓN: Es la tendencia que presenta un mineral a romperse según unos planos preferentes. Como por ejemplo: - Fluorita según octaedros. - Moscovita y Yeso según láminas. - Galena y Halita según cubos. - Calcita y Dolomita según romboedros. FRACTURA: Es la ruptura del mineral según secciones irregulares, esta ruptura puede ser concoidea, astillosa, etc. MAGNETISMO: Propiedad que tienen algunos minerales de ser atraídos por un imán, como por ejemplo Magnetita, Ilmenita, pirrotina, etc. TEMA 4: ELEMENTOS NATIVOS Y SULFUROS. ELEMENTOS NATIVOS: En este grupo se incluyen elementos tales como: ORO: Cristaliza en el sistema cúbico, es de color amarillo, con brillo metálico. MERCURIO: Es líquido a temperatura ambiente, aparece como gotas y es de color gris estaño y con brillo metálico. GRAFITO: Es de color negro, con brillo graso, se puede rayar con la uña. AZUFRE: Presenta un color amarillo característico, el brillo varía, siendo graso cuando aparece de forma masiva y adamantino en las caras de los cristales. SULFUROS: Son combinaciones no oxigenadas del azufre con los metales (Fe, Pb, Zn, Cu, Ag, Sb, Ni, Co, Hg, etc). En general, presentan propiedades como brillo metálico, conductividad eléctrica, son opacos al microscopio de luz transmitida. Genéticamente están ligados a actividad hidrotermal, a zonas de oxidación y cementación, rocas magmáticas básicas y a yacimientos de tipo pegmatíticoneumatolítico. A veces los cristales presentan una alteración superficial, perdiendo el brillo metálico y los colores que presentan se hacen más oscuros (coloración pardo-negruzca). Algunos de los minerales más importantes de este grupo son: 4

5 PIRITA: Aparece como cubos, octaedros y pentagonododecaedros. Sus caras pueden aparecer estriadas, es de color amarillo claro y con brillo metálico. La superficie externa puede estar limonitizada. MARCASITA: Es un sulfuro de hierro como la pirita, pero presentan algunas variaciones con respecto a ella. El color es amarillo-verdoso, otra característica son las maclas polisintéticas denominadas "crestas de gallo". GALENA: Es de color gris plomo y brillo metálico. Formas cristalinas en cubos, se caracteriza también por tener exfoliación en cubos. Otra propiedad determinante para su identificación es su gran peso específico. ESFALERITA o BLENDA: Presenta un color acaramelado muy característico. Existe una variedad rica en hierro, denominada Marmatita, cuyo color es negro-parduzco. El brillo característico es adamantino, la raya es oscura para la Marmatita y clara para una Blenda pobre en hierro. CALCOPIRITA: Es un sulfuro de cobre y hierro, caracterizado por su color amarillo bronce, presenta irisaciones cuando esta alterada. Brillo metálico. CINABRIO: Sulfuro de Mercurio, presenta un color rojo escarlata característico, el brillo es semimetálico en muestra masiva y adamantino en los cristales. Otros minerales importantes, que pertenecen a este grupo son: Pirrotina, Antimonita, Arsenopirita, Molibdenita, etc. TEMA 5: ÓXIDOS E HIDRÔXIDOS. ÓXIDOS E HIDRÓXIDOS: Son compuestos de oxigeno o hidróxilo con los metales. Los óxidos, por lo general, son minerales de gran dureza, poco solubles. El color que presenta es variado, desde tonalidades oscuras (negro-pardo) en los óxidos de manganeso, a colores rojos y ocres en los óxidos e hidróxidos de aluminio. Presentan brillo submetálico a mate en las variedades porosas. Al microscopio aparecen como opacos. Algunas especies minerales pueden ser magnéticas. Están asociados a procesos exógenos de alteración de menas metálicas, a procesos hidrotermales, a yacimientos de rocas máficas y ultramáficas, etc. Entre los óxidos más importantes podemos encontrar: MAGNETITA: Color negro y brillo metálico a submetálico. Se caracteriza por que es magnética. CROMITA: Características similares a la anterior solo que no presenta magnetismo (excepto la variedad rica en hierro). HEMATITES U OLIGISTO: Tanto su morfología como su brillo es de color variado. Se puede presentar como masas terrosas compactas, agregados hojosos, o bien formas bien cristalizadas. El color varía desde gris oscuro con brillo metálico a rojo u ocre con brillo mate. PIROLUSITA, PSILOMELANA, son óxidos de manganeso, de color negro o pardo. Presentan morfologías arborescentes y aciculares. 5

6 Otros óxidos que presentan un gran interés son: Corindón, Ilmenita, Rutilo, Uraninita, Wolframita, etc. TEMA 6: CARBONATOS, SULFATOS,HALOGENUROS. CARBONATOS: Es un grupo mineral muy abundante en la naturaleza, de morfología variada, y brillo característico vítreo. Presentan colores claros, excepto los carbonatos de Cu, Co, etc., que son coloreados. Una característica de los carbonatos, es que son solubles en ácidos (tanto en frío como en caliente) produciendo efervescencia. Las especies minerales más características son entre otras: CALCITA: Color variado y brillo vítreo, la morfología es variada, aparece como romboedros, escalenoedros, o como agregados (oolíticos, concrecionales o criptocristalinos). Es soluble en ácido y produce efervescencia. ARAGONITO: Es un polimorfo del carbonato cálcico. Presenta color rosa o grisáceo y su morfología externa en maclas seudohexagonales. DOLOMITA: Morfología similar a la Calcita, soluble en ácido caliente, pero no es soluble en frío (no efervesce). SIDERITA: Es un carbonato de hierro, de color variado, blanco-amarillo o pardo-negro cuando contiene impurezas. Brillo vítreo. AZURITA Y MALAQUITA: Son carbonatos de cobre, que se caracterizan por su color azul intenso y verde respectivamente. También se caracterizan por su morfología concrecional. SULFATOS: Son combinaciones del grupo aniónico sulfato, de gran tamaño, con una serie de cationes como Ba, Sr, Pb, Ca, Al, Fe, etc. Son minerales no metálicos de dureza y peso específico bajos. Generalmente son incoloros, y cuando presenta coloraciones se deben a impurezas. Estos minerales están relacionados con actividad hidrotermal, actividad volcánica, alteración superficial o precipitación química. YESO: Color variado, normalmente incoloro o blanco. Se puede rayar con la uña. El brillo depende de la morfología que presente: en el Yeso laminar es nacarado, sedoso en la variedad fibrosa, mate en agregados compactos. Presenta maclas en punta de flecha. Otras variedades del Yeso son: Rosa del desierto; Alabastro, variedad marmórea granular. Yeso espejuelo que es transparente y laminar. BARITA O BARITINA: Sulfato de bario, se caracteriza por su elevado peso específico. HALOGENUROS: Son compuestos del flúor, cloro, bromo e iodo con diversos cationes como potasio, sodio, calcio, magnesio. Se caracteriza, porque 6

7 los minerales que están incluidos en este grupo presentan unos sabores característicos. HALITA: Es incolora pero cuando aparece coloreada, se debe a impurezas de hierro, Arcillas, etc. El brillo es vítreo y la exfoliación es cúbica. TEMAS 7 y 8: SILICATOS. Este grupo mineral es muy importante, porque incluye gran parte de los minerales formadores de rocas. El criterio de clasificación de los minerales es la disposición espacial de los tetraedros de su estructura cristalina: NESOSILICATOS, son tetraedros aislados. SOROSILICATOS, pares de silicatos unidos por un oxigeno común. CICLOSILICATOS son tetraedros unidos formando anillos. INOSILICATOS son silicatos cuyos tetraedros están unidos formando cadenas. FILOSILICATOS son tetraedros unidos formando planos. TECTOSILICATOS se caracteriza este grupo por una estructura cristalina en la que los tetraedros forman una estructura tridimensional, en que se comparten todos los oxígenos de los vértices. Los minerales más importantes que pertenecen a este grupo son: GRANATE, colores muy variados pero se caracteriza por los tonos rojos, brillo vítreo. OLIVINO, brillo vítreo y color verde oliva o verde amarillento. Silicatos de Aluminio: ANDALUCITA, se caracteriza por su morfología columnar, su color rosa. SILLIMANITA, se caracteriza por su hábito fibroso, brillo graso. DISTENA O CIANITA, característica por su color azuladogrisáceo. PIROXENOS Y ANFÍBOLES, cuyas características son similares: colores oscuros marrones, verdes, brillo vítreo, hábito prismático- tabular. La identificación precisa de estos minerales hay que hacerla al microscopio. MINERALES DE LA ARCILLA, cuyas características fundamentales son, entre otras: Hábito laminar, colores claros (presentan frecuentes impurezas de óxidos de aluminio e hierro), dureza baja, tacto suave. CUARZO: Es el mineral más abundante en la naturaleza. Tanto el color como el brillo varía según la variedad. En cuanto al color puede ser: incoloro, rosa, violeta, amarillo, pardo-negruzco. El brillo más característico es vítreo, pero puede presentar otros como adamantino, mate, etc. Es un mineral muy duro (7). En cuanto a la morfología, puede aparecer de forma masiva o bien como ejemplares bien cristalizados, de hábitos variados, destacando los prismas hexagonales combinados con bipirámides y/o romboedros. FELDESPATOS: Incoloros o colores claros, hábito tabular o columnar, brillo vítreo, a veces nacarado. Son los minerales más abundantes después del cuarzo. Son muy duros (6) y normalmente aparecen cristalizados, salvo la 7

8 ortosa. Cuando aparecen de color blanco pueden ser muy difíciles de diferenciar del cuarzo. Los más importantes son: ORTOSA, ALBITA Y ANORTITA. Su abundancia decrece respectivamente. Realmente son series continuas entre los siguientes extremos: A L T E R A B I L I D A ORTOSA (rosa): Fpto. K ALBITA (blanco): Fpto. Na ANORTITA (blanco): Fpto. Ca FELDESPÁTOS ALCALINOS FELDESP. PLAGIOCLASAS D Los feldespatos son el componente mineral fundamental de las rocas ígneas y metamórficas. Son los minerales más abundantes petrológicamente. Sin embargo rara vez forman rocas por sí solos, salvo el caso de diques o filones. Los feldespatos dan por alteración arcillas de varios tipos en función del tipo de feldespato y del clima en el que se sitúa la roca. Por ello rara vez aparecen como componentes de las rocas sedmentarias detríticas salvo las arcosas. Tipo de plagioclasa Albita Oligoclasa Andesina Albita (Ab) en % Labradorita Bytownita Anortita Anortita en % Sistema ternario de los Feldespatos: Anortita-Albita-Feldespato potásico: Por su posición dentro de la serie de Bowen y la Goldrich, la alterabilidad de la Anortita es mayor que la de la Albita y la de esta mayor que la de la Ortosa. Las rocas con P.e., anortita y olivino (peridotita) se alteran muy fácilmente. Las compuestas por cuarzo y feldespato potásico (tipo granito) son mucho más estables que las anteriores, dado que las condiciones de formación de sus minerales (P y Tª) son más próximas a las existentes en superficie que las de los minerales de la peridotita. 8

9 Su dureza es similar aunque inferior a la del cuarzo y los fptos. blanquecinos (p.e. la albita) pueden confundirse con el cuarzo lechoso. Los feldespatos suelen usarse como fundentes en metalurgia y para el vidriado de la cerámica. La composición de los feldespatos más comunes puede expresarse en función del sistema: ortoclasa (KAlSi3O8) - albita (NaAlSi3O8) - anortita (CaAl2Si2O8) Donde se distinguen las dos series de las plagioclasas y de los feldespatos alcalinos o potásicos. Minerales principales: Subgrupo Mineral Fórmula Feldespatos potásicos Plagioclasas Microclina Ortoclasa Sanidina Albita Anortita LINK DE ENLACE: KAlSi3O8 KAlSi3O8 (K,Na)AlSi3O8 NaAlSi3O8 CaAl2Si2O8 9