NOCIONES DE CRISTALIZACION. Blanca Bauluz Lázaro Dpto. de Ciencias de la Tierra Universidad de Zaragoza

Transcripción

1 NOCIONES DE CRISTALIZACION Blanca Bauluz Lázaro Dpto. de Ciencias de la Tierra Universidad de Zaragoza

2 RELACION entre la ESTRUCTURA de los CRISTALES y su ASPECTO EXTERNO

3 HALITA (Na Cl) Estructura de la HALITA (Na Cl) El Cl y Na se repiten a distancias constantes y de modo alternante, a lo largo de tres direcciones mutuamente perpendiculares. SISTEMA CUBICO

4 CUARZO (SiO 2 ) Si y O Estructura del CUARZO (SiO 2 ) S. TRIGONAL

5 DE QUE DEPENDE EL ASPECTO EXTERNO DE UN CRISTAL, DE UN MINERAL? CONDICIONES DE FORMACION en el laboratorio o en la naturaleza PROCESO DE CRECIMIENTO CRISTALINO

6 Cómo es el proceso de crecimiento cristalino? En una fase fluida 1) Nucleación 2) Crecimiento del cristal a partir de ese núcleo. 1) Nucleación Conjunto de partículas estructurales (átomos, iones, o moléculas) dispuestos ordenadamente que sirven de semilla para el futuro cristal. Nucleación homogénea: unión de una serie de partículas entre si mediante fluctuaciones o choques estadísticos (Tª alejada del 0ºK,) a la que los átomos puedan moverse y chocar entre ellos. Nucleación heterogénea: asociación de partículas sobre una impureza o sobre una superficie que actúa de centro de nucleación.

7 Qué necesitamos para que se forme un núcleo? que la solución tenga una sobresaturación crítica (depende de la sustancia y de la pureza del medio) - Si los núcleos que se forman son muy pequeños, desaparecen. - Para que el núcleo sea estable y sea posible su crecimiento necesita tener un tamaño critico (escala Å). El cristal empieza a existir cuando se ha formado un núcleo cristalino.

8 Qué necesitamos para que el proceso de crecimiento cristalino progrese? Aporte de elementos químicos de modo constante La densidad de núcleos cristalinos condiciona la cristalización? Si se forman muchos núcleos agregado de numerosos cristales pequeños. Si se forman pocos núcleos agregado de pocos y grandes cristales o grandes cristales aislados.

9 Es importante el grado de sobresaturación? Con sobresaturación débil se forman cristales grandes y uniformes. Si la sobresaturación es muy alta el cristal atrapa inclusiones fluidas y presenta imperfecciones y tamaños más pequeños. (barra= 1 cm)

10 Cómo crece el cristal? Todas las caras se desarrollan por igual? Las diferentes velocidades de crecimiento de las caras se deben a las diferencias en las irregularidades de su superficie. Las irregularidades favorecen que las distintas caras adsorban con diferente facilidad las partículas. Se desarrollan más aquellas caras que poseen menor velocidad de crecimiento. Las caras de mayor velocidad de crecimiento tienden a desaparecer.

11 Aprender de la naturaleza: CRISTALES GIGANTES DE NAICA

12 Aprender de la naturaleza: CRISTALES GIGANTES DE NAICA

13 Aprender de la naturaleza: CRISTALES GIGANTES DE NAICA

14 Aprender de la naturaleza: CRISTALES GIGANTES DE NAICA Chihuahua. Norte de México. Mina de Naica en explotación desde Explotan menas de Pb, Ag, Zn y Cu. Aguas calientes (Hidrotermales asociadas a actividad ígnea). T= 52ºC. ricas en sulfuros. Cueva profunda (300 m profundidad)

15 AGREGADOS CRISTALINOS

16 Agregados cristalinos En la naturaleza, e incluso en el laboratorio, lo más habitual es qué varios cristales de la misma o distinta composición se formen en un espacio reducido con lo cual se produce entre ellos una competencia por el espacio. El conjunto formado por varios cristales se denomina agregados cristalinos. En función de los cristales que forman el agregado cristalino se diferencia entre: Agregados cristalinos homogéneos: agrupación de cristales de la misma especie mineral. Agregados cristalinos heterogéneos: agrupación de cristales de distinta especie mineral.

17 Agregados cristalinos homogéneos Agregados anáxicos: Fluorita CaF 2 Olivino (Mg,Fe) 2 SiO 4 Agregados uniáxicos: Cuarzo SiO 2 Yeso CaSO 4.2H 2 O

18 Agregados biáxicos o maclas: Estaurolita (Fe,Mg,Zn) 2 Al 9 (Si,Al) 4 O 22 OH 2 Yeso CaSO 4.2H 2 O Agregados triáxicos: Dado que no se rompe la continuidad estructural podrían ser considerados como monocristales. Halita NaCl

19 MORFOLOGÍA CRISTALINA: FORMA Y HABITO

20 Morfología cristalina Forma cristalográfica: conjunto de caras relacionadas entre si por simetría. La forma está directamente relacionada con la estructura interna del cristal. HALITA (Na Cl)

21 Formas cristalográficas Forma cerrada Granate (Ca 3 Cr 2 (SiO 4 ) 3 ) S. Cúbico + Zircon (Zr SiO 4 ) (S. Tetragonal) Forma abierta Forma abierta

22 Formas cristalográficas Forma abierta NaFe 3 Al 6 (Si 6 O 18 )(BO 3 ) 3 (OH) 3 (F,OH) Turmalina (S. Trigonal) Forma cerrada Oro (Au) (S. Cúbico)

23 Formas cristalográficas Diamante (C) (S. cúbico) Forma cerrada Calcita (CaCO 3 ) (S. Trigonal) Forma cerrada

24 Formas cristalográficas Yeso (CaSO 4 2H 2 O) (S. Monoclinico) 1 pinacoide+ 2 prismas monoclinicos Formas abiertas

25 Morfología cristalina Hábito es el aspecto general de un cristal debido al desarrollo relativo de las distintas formas. El hábito de distintos cristales de un mismo mineral puede variar de un espécimen a otro pero la simetría permanece. Aumento de la elongación Hábitos Mayor desarrollo de una dimensión frente a las otras dos Menor desarrollo de una dimensión frente a las otras dos Disminución del grosor Equidimensional Prismático o prismatico-planar Planar o Laminar Hojoso Prismático/ prismático-columnar Tabular Listón Acicular Fibroso

26 YESO (CaSO 4 2H 2 O) Columnar Hábitos Prismático Fibroso Borde inf de la imagen= 5 cm Borde inf de la imagen= 5 cm

27 YESO (CaSO 4 2H 2 O) Hábitos Lenticular

28 CALCITA (CaCO 3 ) Tabular Hábitos Planar Acicular

29 Un ejemplo cotidiano: La sal común Sal negra Sal del Himalaya

30 ES FACIL ENCONTRAR EN EL NATURALEZA O CRECER EN EL LABORATORIO CRISTALES CON FORMAS BIEN DEFINIDAS?