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GEOLOGIA GENERAL
Prof. EDGAR SANMIGUELGelogo.
MINERALES
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MINERALES Aparece de forma
natural Inorgnico Slido Estructura interna
ordenada Composicin
qumica definida.
carecede estructura internaordenada (ej.: palo).
algunascompuestas por unsolo mineral (ej.:caliza), agregado deminerales queconservan suspropiedades.
Rocas volcnicascomo obsidiana ypumita estncompuestas porvidrio; o carbn porresto orgnicos.
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TABLA PERIODICA
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Grupo 18. No participa en ningn enlace qumico. Grupo 1. Altamente reactivos pues ceden 1 electrn con facilidad. Son muy solubles y forman
soluciones alcalinas. Grupo 2. Similar al 1 pero con moderacin. Grupo 17. Altamente reactivos y solubles. Son electronegativos pues ganan fcilmente un electrn. Grupos 13-16 Son relativamente menos reactivos y forman enlaces covalentes Grupos 3-12. Son muy variables. En general no son solubles ni muy reactivos. Las tierras raras. se comportan de forma similar. Su radio inico decrece sistemticamente.
TABLA PERIODICA
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TIPOS DE ENLACES
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ISOTOPOS Y RADIACTIVIDADtomos de un mismo elementocon diferente nmero de masa
(protones + neutrones)
Radiactividad: Transformacin espontnea de un tomo inestable que involucra la emisin dealgn tipo de partcula subatmica y de energa.
La transformacin implica un cambio en N y ZSe crea un tomo distintoLa velocidad de descomposicin es medible: DATACIONES
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ESTRUCTURA DE LOS MINERALES Estructura Cristalina: disposicin ordenada de tomos qumicamente unidos. Que determina la estructura de un mineral?: la disposicin interna de los compuestos
formados por iones es determinada por la carga y el tamao de los mismos. Para formar compuestos qumicos estables cada ion de carga positiva se rodea de iones de
carga negativa para mantener la neutralidad elctrica.
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ESTRUCTURA DE LOS MINERALES Polimorfos: minerales con la misma composicin qumica ordenada en estructuras diferentes =
propiedades diferentes. (Condiciones de formacin).
Diamante
Enlaces dbilesEnlaces fuertes
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PROPIEDADES FISICAS DE LOSMINERALES
FORMA: grupo de caras cristalinas, con los mismo elementos de simetra (tomos dispuestos enel mismo orden geomtrico y que exhiben las mismas propiedades fsicas y qumicas.
CRISTALOGRAFIA-7 sistemas cristalinos-14 redes de Bravais-32 clases cristalinaso formas cristalinas
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PROPIEDADES FISICAS DE LOSMINERALESHabito: se usa para designar formas generales de los
cristales, es controlado por el ambiente en el que crecenlos cristales. el aspecto de los minerales se puede dividir
en cristales aislados, asociaciones o agregados decristales, ymasas.
AcicularHojoso
Escamoso
Geomtricos Prismtico
Dendrtico
Botroidal
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PROPIEDADES FISICAS DE LOSMINERALES
BRILLO: es el aspecto o la calidadde la luz reflejada de la superficiedel mineral.
Brillo Ejemplos / Descripcin
Metlico opacas o casi opacas , pirita,magnetita, hematita, grafitoSemimetlico uraninita (pechblenda, UO2),goethita
No-metlico
Vtreobrillo del cristal o del cuarzo, olivino,nefelina, en las caras cristalinas,siderita
Resinoso como la resina, p. ej. esfalerita.Graso grasoso al tacto: cuarzo, nefelina debrillo gris graso.Oleoso olivino.Perlado como el brillo de las perlas, p. ej.talco, biotita, sideritaSedoso como el brillo de seda: yeso deestructura fibrosa, sericita, goethitaMate como el brillo de la tizaAdamantino brillante: diamante, rutilo
Pirita
Feldespato
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PROPIEDADES FISICAS DE LOSMINERALES
COLOR: propiedad diagnstica poco fiable(impurezas)
Amatista: Hierro
Citrino: Hidrxidosde Fe y Cr
Ahumado: Impurezascarbonosas
Rosa: Oxido de Tiy Mn
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PROPIEDADES FISICAS DE LOSMINERALES
RAYA: es el color del mineral en polvo y se obtiene al frotarlo sobre una pieza de porcelana novidriada llamada placa de raya.
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DUREZA: es una medida de la resistencia a la abrasin al rayado. Es una de las propiedades mstiles. Existe un medida numrica llamada Escala de Mohs de dureza.
PROPIEDADES FISICAS DE LOS MINERALES
Talco =1 Yeso =2 Calcita =3
Fluorita=4 Apatito=5 Feldespato=6
Cuarzo=7 Topacio=8 Corindn=9
Diamante=10
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PROPIEDADESFISICAS DE LOSMINERALES
Exfoliacin: es la tendenciade un mineral a romperse alo largo de planos de enlacesdbiles. Se describe por elN de planos exhibido y porlos ngulos a los cuales seproducen.
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PROPIEDADES FISICAS DE LOSMINERALES
Fractura: los minerales que no exhiben exfoliacin cuando se rompen, se dice que tienen fractura.Las fracturas pueden ser concoide, en astillas o de forma irregular.
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PROPIEDADES FISICAS DE LOSMINERALES
PESO ESPECIFICO: es un nmero que representa el cociente entre el peso de un mineral y el peso deun volumen igual de agua.
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PROPIEDADES FISICAS DE LOSMINERALES
OTRAS PROPIEDADES Sabor (halita) Elasticidad(mica) Maleabilidad(oro) Tacto: talco(jabonosa), grafito(grasa) Magnetismo Propiedades pticas especiales (calcita, birrefraccin) Olor (azufre) Efervescencia con cido clorhdrico (calcita)
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CLASIFICACION DE MINERALESSe conocen casi 4000 minerales y cada ao se identifican 40-50 ms.
ELEMENTO ABUNDANCIA (%en peso)Oxgeno 46.6Silicio 27.7
Aluminio 8.1Hierro 5Calcio 3.6Sodio 2.8Potasio 2.6
Magnesio 2.1Todos lo dems 1.7
1. Silicatos2. Elementos Nativos3. Sulfuros4. Sulfatos5. xidos e Hidrxidos6. Haluros7. Carbonatos8. Fosfatos9. Otros: nitratos,
boratos, wolframatos
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SILICATOS
En todos los silicatos el silicio y eloxgeno se coordinan en estructuratetradrica, formando los denominadostetraedros (SiO4).
El silicio y el oxgeno, los dos elementos ms abundantes en la litosfera, se combinan con elementos metlicosoriginando la clase de los silicatos, el grupo mineral ms extenso y ms variado (ms del 90% de los minerales de lalitosfera y el manto son silicatos).Se han descrito ms de 900 especies minerales diferentes.En general, los silicatos son duros, transparentes o translcidos y poseen una densidad media.
Los tetraedros se unen a travs delos iones oxigeno compartidosformando cadenas. A >nmero de O compartidos > %de silicio en la estructura.(tridimensionales)
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Clasificacin de los silicatosSegn su estructura cristalina (determina propiedades fsicas) yporcentaje relativo de slice (variacin composicional controlada
por las condiciones de P y T)
Las estructuras silicatadas no son qumicamente neutras , son neutralizadas por la inclusin decationes metlicos (Fe, Mg, Na, Al, Ca. (Carga y tamao)
Los iones delaproximadamente el mismo tamao son capaces de sustituirse entre si (variedadcomposicional)
Si4+ Al3+
Fe3+ Mg2+ Fe2+
Na1+ Ca2+ K1+
O1-
Anin Catin
SILICATOS
>carga y
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SILICATOSClasificacin de los silicatosSegn su estructura cristalina
(determina propiedades fsicas) yporcentaje relativo de slice
(variacin composicional controladapor las condiciones de P y T)
CLASIFICACION ESTRUCTURAL
Nesosilicatos
Sorosilicatos
Ciclosilicatos
Inosilicatos
Filosilicatos
Tectosilicatos
CLASIFICACION COMPOSICIONAL
Silicatos FerromagnesianosAlto contenido de fe y Mg
Color Oscuro, >peso especifico (3,2-3,6), ejemplo olivino, piroxenos,
anfboles, biotita.
Silicatos noferromagnesianosColor claro, peso
especfico aprox. 2,7.Alto contenido de Al, K,
Ca, Na
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NesosilicatosEstructura cristalina formada por tetraedros sencillos separados por cationes metlicos. Generalmente
incoloros o de una coloracin muy tenue y elevada dureza y densidad.
Olivino(Mg, Fe)2SiO4
Se suele utilizar para laextraccin de magnesio o para la
fabricacin de refractarios,aunque las variedades
transparentes se emplean enjoyera.
Granates almandinoFe2Al3(SiO4)3
Granate empleado en joyera ocomo abrasivo.
Quiastolita(variedad de Andalucita)
Al2OSiO4Joyera y fabricacin de
elementos refractarios al calory la electricidad.
Frmula qumicaSiO4
(Si/O = 1:4 = 0,25)
http://geologia.byethost7.com/mineralogia/8silicatos.htm
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Sorosilicatos
Si2O7(Si/O = 2:7 = 0,29)
Estructura cristalina formada por dos tetraedrosde silicato que comparten uno de los oxgenos
de un vrtice.
EpidotaCa2(Fe3+,Al)3(SiO4)3(OH)
Algunas variedades se utilizan comoornamentales
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Ciclosilicatos
SinO3n(Si/O = 1:3 = 0,33)
Estructura cristalina formada por la unin de tres,cuatro o seis tetraedros.
Berilo (Esmeralda)Al2Be3(Si6O18)
Turmalina(Chorlo, variedad de turmalina negra)(borosilicato de aluminio, hierro, sodio
y magnesio)Joyera. Se emplea tambin para la fabricacin de manmetros y de
pinzas polarizantes.
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Inosilicatos
Cadenasencilla:Si2O6
(Si/O = 1:3 =0,33)
Cadena doble:Si4O11
(Si/O = 4:11 =0,36)
Estructura cristalina formada por grupos de tetraedros unidos entre s, dando lugar a cadenas sencillas (piroxenos) odobles (anfboles), de estructura abierta o cerrada.
DipsidoCaMgSi2O6
El dipsido se encuentraen rocas gneas ultramficas(kimberlita y peridotita) y en
algunas rocasmetamrficas como skarns
AugitaCa(Mg,Fe,Al)Si2O6
HornblendaCa2(Mg,Fe,Al)5(Al,Si)8O22(OH)2Mineral comn en rocasmagmticas como dioritas, sienitas, andesitas y gabros
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Filosilicatos
Si4O10(Si/O = 4:10 = 0,40)
Estructura cristalina formada por tetraedros unidos que dan lugar a anilloshexagonales formando capas reflejndose la estructura en el mineral.
Son blandos y se exfolian en lminas.
Grupo de laSerpentina
Crisotilo o amianto blanco(variedad fibrosa de la serpentina)
Mg3Si2O5(OH)4Fue la principal fuente de asbesto
(amianto-serpentina) en la industria textilo como aislantes. propiedades
cancergenas,
Grupo dela Clorita
CloritaAluminosilicatos, principalmente de Mg,Fe2+ y Al, y en parte de Ni, Fe3+ y Cr3+Propiedades parecidas a las micas. Colorverde.
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Grupode lasMicas
Moscovita(Mica blanca o alumnica)KAl2(Si3Al)O10(OH,F)2Como material aislante enaparatos elctricos dadas susexcelentes propiedadesdielctricas y de resistencia alcalor.
Biotita(Mica negra o ferroso-magnsica)K(Mg,Fe2+)(Al,Fe3+) Si3O10(OH,F)2
Filosilicatos
Grupode lasArcillas
CaolinitaAl2Si2O5(OH)4Industria cermica,papelera, del cauchoy en la fabricacin derefractarios
Se utiliza en las industrias de la goma, papel,cermica, textil, en los cosmticos (polvos de talco) ycomo colorante.
TalcoMg3Si4O10(OH)2
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Tectosilicatos
Sin-xAlxO2n(Si/O = 1:2 = 0,50)
Son los silicatos de estructura ms compleja. Estructura cristalina formada por tetraedros queconfiguran una red tridimensional en la que cada oxgeno es compartido por dos tomos de
silicio. En general, son incoloros o de color blanco o gris plido.
Mineralesde Silice
Cuarzo (slicecristalizada)SiO2
Opalo (slice amorfa)SiO2n(H2O)Algunas variedades se emplean como piedraspreciosas, y el resto, como material abrasivo, aislantey filtrante.
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TectosilicatosFeldespatosPotsicos
Plagioclasas
Ortosa (ortoclasa)(feldespato potsico)KAlSi3O8
Sanidina(feldespato sdico-potsico)(K,Na)AlSi3O8
Albita(Plagioclasa sdica)NaAlSi3O8Es el mineral ms sdico de las plagioclasas. Se usa en lafabricacin de cermica fina
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TectosilicatosFeldespatoides
SodalitaNa8(AlSiO4)6Cl2
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% de silicatos en la corteza
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ELEMENTOS NATIVOSLos elementos nativos o sustancias simples son minerales compuestos exclusivamente por un elemento.Se trata de un grupo relativamente pequeo de minerales que no es frecuente que se produzcan encondiciones naturales ya que los elementos tienden a combinarse entre s.Si exceptuamos los gases atmosfricos (oxgeno, nitrgeno...), nicamente veinte elementos se encuentranen estado nativo en la naturaleza.
Oro: joyeraCobre: conductor Plata: joyera
AzufreDiamante: joyera,abrasivo+
Grafito: mina,lubricante
Platino: catalizador
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OXIDOSConforman uno de los grupos minerales ms importantes.El cuarzo (xido de silicio) es uno de los minerales ms abundantes (tambin clasificable como silicato).Algunos xidos son tiles como menas metlicas, como la hematites (xido de hierro) o la casiterita (xido deestao).Sus propiedades son variables, pero en general son muy duros y tienen una densidad media-alta.Incluye unos 250 minerales.
Hematites roja(Oligisto)Fe2O3xido de hierro
MagnetitaFe2+Fe3+2O4(xido ferroso-frrico)
CasiteritaSnO2
GoethitaFe3+O(OH)
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SULFUROS Minerales formados por combinacin de azufre con uno o ms metales. Tambin se incluyen en este grupo
unos pocos minerales que estn formados por arsnico, antimonio, bismuto, selenio o teluro, en lugar deazufre.
La mayora de los minerales metlicos importantes pertenece a este grupo. Los sulfuros suelen ser blandos, poseen un brillo metlico y densidad alta. Constituyen uno de los grupos minerales ms extensos con unas 300 especies minerales.
GalenaPbSMena de plomo
PiritaFeS2Produccin de cidosulfrico
Bornita o erubescitaCu5FeS4Mena de Cobre
CalcopiritaCuFeS2Mena de cobre
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SULFATOS Los sulfatos son minerales que suelen quedar depositados tras evaporarse el agua precipitando las sales que
se encontraban disueltas. El ms comn, el yeso, se forma de ese modo. La baritina, otro sulfato, crece enndulos de arcilla en filones encajados en estratos sedimentarios y alrededor de fuentes termales.
Los sulfatos estn compuestos de azufre y oxgeno combinados con elementos metlicos.Comprende adems cromatos, molibdatos y volframatos.
Suelen ser blandos, de colores vivos y poseen baja densidad. El grupo incluye unas 200 especies minerales.
AnhidritaCaSO4Argamasa
Yeso(macla en punta de flecha)CaSO42H2OArgamasa
BaritinaBaSO4Obtencin de bario
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HALUROSMinerales formados por combinacin de elementos halgenos (cloro, flor,bromo o yodo) conmetales,dando lugar a cloruros, fluoruros, bromuros y yoduros, respectivamente.Presentan como caracterstica comn su escasa dureza.Los haluros son la clase mineral ms reducida en nmero de minerales: unos 100 minerales.
FluoritaCaF2Obtencin de cido fluorhdrico y otrosproductos fluorados, entre ellos el fluoruro dealuminio para la industria del aluminio. Tambinse emplea la fluorita para fabricacin de lentespara cmaras fotogrficas.
Halita(Sal gema)NaCl
SilvinaKClSal potsica. Fertilizante potsico
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CARBONATOSLos minerales incluidos en este grupo son steres de los aniones carbonato, nitrato y boratocombinados con un metal/es. Se les incluye en el misma clase porque presentan una estructuraqumica semejante.Unos 200 minerales se incluyen en este grupo.
CalcitaCaCO3Mineral base de las rocas calizas
DolomitaCaMg(CO3)2Fuente de Magnesio Malaquita
Cu2CO3(OH)2Mineral ornamental y para la obtencinde cobre
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FOSFATOSMinerales compuestos de iones fosfato (PO4), arseniato (AsO4), o vanadato (VO4)combinados con diversos elementos metlicos.Los fosfatos tienen tendencia a ser blandos, quebradizos y de vivos colores. Suelen aparecer en las pegmatitas ocuando se alteran qumicamente otros minerales. Aunque hay muchos fosfatos distintos (unos 350 minerales), sonsin embargo, poco abundantes.
Apatito(PO4)3Ca5(F, Cl, OH)Las variedades ms bellas se emplean comopiedras semipreciosas, pero la gran mayora delos cristales tienen su principal aplicacin en laindustria de fertilizantes o en la de obtencin decido fosfrico y fsforo.
TurquesaCuAl6(PO4)4(OH)85H2O(Fosfato de aluminio y cobre)Piedra preciosa