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  • CRISTALOGRAFA. MINERALES Y ROCAS

    TEMA 3. LIBRO PGS. 30 - 56

  • GUIN DEL TEMA

    Conceptos previos

    Cristalografa

    Minerales. Principales grupos

    Ambientes petrogenticos

    Ambiente magmtico

    Ambiente sedimentario

    Ambiente metamrfico

  • CONCEPTOS PREVIOS

  • Conceptos previos

    Mineral. Cualquier slido inorgnico natural que posea una estructura interna ordenada y una composicin qumica definida

    Para que se considere mineral debe cumplir los siguientes requisitos:

    Aparecer de forma natural

    Ser inorgnico

    Ser un slido

    Poseer una estructura interna ordenada. Es decir, sus tomos deben estar dispuestos segn un modelo definido

    Debe tener una composicin qumica definida, que puede variar dentro de unos lmites

  • Conceptos previos

    Roca. Cualquier masa slida de materia mineral, que se presenta de forma natural en nuestro planeta Suele ser una mezcla consolidad de minerales, aunque algunas

    rocas estn compuestas por un solo mineral

    Estructura cristalina. Forma slida en la que se ordenan y empaquetan los tomos, molculas o iones. Son empaquetados de manera ordenada y con patrones de

    repeticin que se extienden en las tres dimensiones del espacio.

    La cristalografa es el estudio cientfico de los cristales y su formacin

    Minerales poseen estructura interna ordenada (estructura cristalina)

    Mineraloide; similar a mineral, pero no presenta estructura interna ordenada (ESTRUCTURA AMORFA). Ej; palo, carbn, limonita, etc.

  • CRISTALOGRAFA

  • Cristalografa

    Materia mineral est formada por partculas materiales unidas entre s y ordenadas

    Partculas materiales; tomos, iones, molculas (nudos)

    La disposicin ms sencilla de partculas materiales es lo que se denomina celda elemental (celda cristalina), que es un poliedro

    La celda cristalina se repite en las tres direcciones del espacio, y as da lugar a la estructura cristalina de un mineral

  • Elementos de cristalografa

    En una estructura cristalina se pueden distinguir los siguientes elementos: Fila de nudos; partculas materiales que se encuentran en

    la misma arista o diagonal de la celda elemental

    Plano reticular; partculas materiales que ocupan un mismo plano

    Ejes cristalinos, cada uno de las direcciones en el espacio que ocupan las celdas cristalinas

    Conjunto reticular; repeticin de celda elemental en las tres direcciones del espacio. Es la representacin de la estructura cristalina)

    Constantes cristalogrficas; se refieren a las longitudes de las aristas de la celda elemental (a,b, c), y los ngulos que forman entre ellos (,,). Son constantes para cada celda elemental, teniendo en cuenta que la estructura cristalina consiste en la repeticin de la celda elemental

    (VER PGS. 32 Y 33 LIBRO)

  • Sistemas cristalinos. Redes de Bravais

    La repeticin de estas celdas da lugar al crecimiento de cristales distintos, con distintos tipos de simetra y anisotropa (variacin de las propiedades segn la direccin)

    En funcin de los parmetros de la celda unitaria, longitudes de sus lados y ngulos que forman, se distinguen 7 sistemas cristalinos distintos

    1. Cbico

    2. Tetragonal

    3. Rmbico (ortorrmbico)

    4. Hexagonal

    5. Rombodrico (trigonal)

    6. Triclnico

    7. Monoclnico

  • Sistemas cristalinos. Redes de Bravais Para determinar completamente la estructura cristalina

    elemental de un slido, adems de definir la forma geomtrica de la red, es necesario establecer las posiciones en la celda de los nudos que forman el slido cristalino. Las alternativas son las siguientes: P: Celda primitiva o simple en la que los puntos reticulares son slo los

    vrtices del paraleleppedo. SIMPLE

    F: Celda centrada en las caras, que tiene puntos reticulares en las caras, adems de en los vrtices. DE CARAS CENTRADAS

    I: Celda centrada en el cuerpo que tiene un punto reticular en el centro de la celda, adems de los vrtices. CENTRADA

    C: Celda con puntos reticulares centrados en dos caras, adems de puntos reticulares en los vrtices CENTRADA EN DOS CARAS

  • Sistemas cristalinos. Redes de Bravais

    Combinando los 7 sistemas cristalinos, con las distintas disposiciones mencionadas de nudos, se obtienen 14 configuraciones bsicas. Estas estructuras se denominan redes de Bravais.

    VER PGINA 34 LIBRO

  • Sistemas cristalinos. Redes de Bravais

    Ejercicio. Pg. 35, actv. 4

  • Proceso de cristalizacin Cristalizacin; proceso por el cual a partir de un gas, lquido o

    disolucin, los iones, tomos o molculas (nudos), establecen enlaces hasta formar una red cristalina, unidad bsica de un cristal.

    Por tanto, se puede hablar de tres mecanismos de cristalizacin: A partir de una disolucin, como es el caso de la cristalizacin de

    cristales de sal cuando se evapora el agua. (PRECIPITACIN)

    A partir de materiales fundidos, como es el enfriamiento lento de un magma (PRECIPITACIN DE LOS MINERALES DEL MAGMA)

    Por descenso de temperaturas en sustancias gaseosas. (SUBLIMACIN) Ej, cristales de hielo pro enfriamiento de vapor de agua.

    En toda cristalizacin se produce incorporacin de partculas materiales

    Recristalizacin: Se forma un nuevo cristal por reorganizacin interna de los componentes de un cristal preexistente.

  • Proceso de cristalizacin

    Diferencia solidificacin / cristalizacin

    La solidificacin es un paso de lquido a slido, y NO siempre conlleva una cristalizacin (slo en ocasiones)

    Ejemplos:

    Enfriamiento lento del magma s supone una cristalizacin (rocas volcnicas) por precipitacin de diferentes minerales contenidos en el magma.

    Enfriamiento rpido del magma, frecuente en rocas plutnicas, no genera la formacin de cristales

  • AMBIENTES PETROGENTICOS

  • Ambientes petrogenticos

    Ambiente petrogentico

    - Literalmente significa ambiente de formacin de rocas

    - Es un rea en la que se dan unas condiciones de presin, temperatura y composicin qumica determinadas que hacen posible la formacin de un determinado tipo de roca

  • Ambientes petrogenticos Tipos de rocas y ambientes

    - Rocas magmticas o gneas. Son rocas endgenas, originadas por la consolidacin del magma al enfriarse, bien en el interior terrestre (rocas plutnicas), o en el exterior (rocas volcnicas). SE FORMAN EN AMBIENTES MAGMTICOS

    - Rocas sedimentarias. Rocas exgenas, originadas por el depsito o sedimentacin de materiales que proceden de la meteorizacin y erosin de rocas preexistentes. SE FORMAN EN AMBIENTES SEDIMENTARIOS

    - Rocas metamrficas. Rocas endgenas originadas por transformacin de rocas gneas, sedimentarias o metamrficas por la accin de metamorfismo (variaciones de presin y temperatura, sin llegar a la fusin). SE FORMAN EN AMBIENTES METAMRFICOS

  • EL AMBIENTE MAGMTICO

  • Ambiente magmtico

    Tiene lugar en el interior de la tierra (por eso da lugar a rocas endgenas)

    Condiciones de presin y temperatura permiten la fusin de las rocas MAGMA

    Magma; masa de minerales fundidos (minerales incluidos originalmente en las rocas

    Tipos de magma

    cido

    Bsico

    Lava; material magmtico emitido a superficie terrestre en estado fluido

  • Ambiente magmtico

    Composicin y tipos de magma

    Si el magma es la masa de minerales contenidos en las rocas fundidas, su composicin tendr en su mayora los elementos qumicos ms abundantes en los principales tipos de minerales presentes en rocas de la corteza y manto; Si, O, Ca, Mg, Fe, Na, K, Al.

    Si ordenamos estos elementos de mayor a menor densidad:

    Fe > Al > Si > Mg > Ca > O > Na > K

    Es lgico pensar que un magma que se forma por fusin de minerales ricos en elementos ms densos (ortosilicato), ser un magma de densidad elevada, denso y viscoso (poco fluido)

  • Ambiente magmtico

    Composicin y tipos de magma

    La mayora de las rocas en la corteza estn formadas por minerales silicatados, que presentan en su composicin qumica SIO2, en forma de in ortosilicato (SiO4)4- que es la forma ms abundante en la naturaleza

    La combinacin de tetraedos del in ortosilicato entre s, o combinados con otros elementos.

  • Ambiente magmtico

    Composicin y tipos de magma

    Es tambin lgico pensar que la presencia abundante de slice (ortosilicatos) combinados entre s formando cadenas proporciona al magma mayor viscosidad que si tuviera poco SiO2

    Piroxenos

    Anfboles

  • Ambiente magmtico

    Composicin y tipos de magma

    Los magmas se pueden formar de dos formas principales:

    Ascensin de materiales del manto fundidos

    Fusin de rocas de la corteza debido a condiciones extremas de presin y temperatura (anatexia)

    Es lgico pensar que, si la composicin qumica de corteza y manto es distinta, el magma que se origine por fusin de rocas de la corteza (por anatexia) ser distinto al magma procedente de la fusin de rocas del manto

    Corteza. Rica en O, Si (slice), Al y Fe MAGMA MS VISCOSO (POCO FLUIDO)

    Manto. Rico en Mg, con menor cantidad de slice MAGMA MENOS VISCOSO (FLUIDO)

  • Ambiente magmtico

    Composicin y tipos de magma

    Teniendo en cuenta todos estos criterios y premisas, se puede considerar que las rocas magmticas se forman a partir de dos tipos de magma:

    Magma cido

    Magma basltico

  • Ambiente magmtico

    Composicin y tipos de magma

    Magma basltico De naturaleza bsica (Magma bsico o mfico