0NIvERSIBAB LATINA SEBE BEREBIARocas y Nineiales ueologia BraidyArayaMelndez&AlejandraHernndez18/08/2011 TrabajofinaldelCursodegeologaIICuatrimestre20112RESUMEN:Losmineralessonslidosinorgnicosconunacomposicinqumicadefinidayuna estructura cristalina. PuedenclasificarseporsuestructurainternasegnlasredesdeBravaisysusistema cristalino,porsuspropiedadesfsicas(pticas,mecnicas,elctricasymagnticas), porsusestructuraqumica(isomorfismo,polimorfismoyseudomorfismo)oporsu origen, ya sea magmtico, sedimentario o filoniano. Se consideran las rocas como agregados de minerales que por su extensin forma parte importantedelamasaterrestre.Entrelosmineralesmscomunesdestacan: feldespatos, cuarzo, mica y la calcita. Laclasificacinmscomnsebasaenelorigendelasrocas;deacuerdoaellose distinguen tres grandes grupos: gneas, sedimentarias y metamrficas. Las rocas gneas se forman por el enfriamiento de las rocas que han pasado el estado defusin(magma).Lafusinocurregeneralmenteagrandesprofundidadesdela superficie, excepto la lava expedida por los volcanes. Lasrocassedimentariasestnconstituidasporlossedimentosdepositadosenlagosy mares, como producto del agua y viento. Lasrocasmetamrficassonaquellasquetuvieroncomoorigensergneaso sedimentarias,perodebidoalaaccindealatemperaturaylapresinyhumedad, sufrieron transformacioneshasta convertirseen este tipo de rocas.3 ContenidoMINERALES ..................................................................................................................................... 5 Propiedades Y Clasificacin De Los Minerales .......................................................................... 5 Historia De Los Minerales .......................................................................................................... 9 ROCAS ........................................................................................................................................... 11 Fundamentos Sobre Rocas ........................................................................................................ 11 Clasificacin De Las Rocas ....................................................................................................... 12 Ciclo De Las Rocas ....................................................................................................................... 15 CONCLUSIONES ........................................................................................................................ 17 ANEXOS ....................................................................................................................................... 18 CICLO DE LAS ROCAS .............................................................................................................. 19 Bibliografa Consultada................................................................................................................. 20 4Objetivos General: Obtener una conocimiento general acerca minerales y rocas Objetivos Especficos: -Analizar la formacin y composicin de las rocas -Determinarlascausasdelorigendecadaunodelostiposderocasdelalitosfera terrestre. -Analizar el caracterizacin e importancia de los distintos tiposde rocas Reconocer las principales caractersticas de los mineralesReconocer las diferentes clasificaciones de los minerales. Obtener una nocin bsica de la historia de los minerales 5MINERALES Lamineralogaeselcampodelasciencias naturalesqueestudialaestructuradelatierra desdeelpuntodevistadelosminerales;su forma,propiedades,composicin,depsitoy origen.Sedivideentresreasprincipales:La cristalografa, que estudia el estado cristalino de lamateria;lapetrologaqueestudialasrocasy lamineralogaenelsentidoestricto,quese encargadedeterminarlascaractersticasfsicas y qumicas de los minerales. Los minerales son cuerpos de materia slida de naturaleza inorgnica que se forman sin la intervencinhumana.Estospuedenaparecerdeformasmuydiversas,yaseadeforma aislada o como componentes fundamentales de las rocas. Tienen una composicin qumica muybiendefinidaconunaestructuracristalinaquesepresentaenformasgeomtricas relativamente regulares. Propiedades y clasificacin de los minerales Por su estructura Interna Laspartculasquecomponencadamineral tienenunordenespecficoquelasdistingue, formandounaredcerradasimtrica.Existen14 tiposderedes,conocidascomolasredesde Bravais[veranexoA1].Lacombinaciny repeticin de estas catorce redes y la posicin de losionesotomosenlaceldafundamentaldan lugara230distintasdistribucionesespaciales. Estosgruposespacialessepuedenclasificar segnlasimetraqueposeenen32clasesde simetrayasuvezestospuedenclasificarseporsusistemacristalino:Cbico,tetragonal, hexagonal, rombodrico, rmbico, monoclnico y triclnico [ver anexo A2]. Por sus Propiedades FsicasSe pueden dividir en 4 grupos: pticas, mecnicas, elctricas y magnticas. Propiedades pticas. 6Color: Consiste en el primer dato que percibimos paraclasificaralosminerales,queseencuentran entodalagamadecolores.Sediferencianlos mineralicesidiocromticos(aquellosquesiempre ofrecen la misma coloracin, donde las impurezas no alteran considerablemente la coloracin propia, ejemplo:Malaquitaypirita)ylosalocromticos (quepresentandiferentescoloraciones dependiendodelasimpurezas,sondecolores tenues o incoloros, ejemplo: cuarzo) Color de la raya o color del mineral pulverizado: Se observa al araar la superficie delmineraloaldesgastarelmineralenunasuperficieblancadeporcelana vitrificada.Brillo: Esta propiedad hace referencia a la forma en que la superficie de un mineral refleja la luz, por tanto depende el ndice de refraccin, de las caractersticas de la superficieylaluzabsorbida.Sepuedeclasificarelbrilloendoscategoras: Metlicoynometlico,esteltimoabarcaunagrangama:adamantino(comoel diamante), vtreo (como el vidrio), nacarado, ncar, sedoso y terroso. ndicederefraccin:Cuandounhazdeluzpasadeunmedioaotrocambiasu velocidad, este rayo refractado se le llama ngulo de refraccin. n =sInDonde n es el ndice de refraccin. Birrefringencia:Cuandounhazdeluzpenetraunmineralelrayoincidentesuele desdoblarseendos,unrayosiguelasleyesderefraccin(ordinario)yelotrono (extraordinario).Labirrefringenciase refierealamximadiferenciaentreel valor del ndice de refraccin ordinario y extraordinario. Transparencia: Cantidad de luz que logra pasar por el mineral. Luminiscencia:Laluminiscenciaesla emisindeluzporcausasdistintasala incandescencia.7Propiedades Mecnicas Dureza: Se refiere a la resistencia a ser rayado. [Ver anexo A3] 8Tenacidad: Respuesta de un mineral a la aplicacindeesfuerzospararomperloo deformarlo. Tipo de fracturaExfoliacin:formaparticularque tomaunmineralalromperse debidoaungolpeensuperficies planasyparalelasalascaras reales. Ejemplos: mica, galena, fluorita y yeso. Laminarofibrosa:cuandounmineralpresentaunasuperficieirregularen forma de astillas o fibras. Ejemplo: la actinolita. Concoidea:lafracturapresentaunasuperficielisaydesuavecurva. Ejemplos: slex y obsidiana. Ganchuda:cuandoseproduceunasuperficietoscaeirregular,conbordes agudos y dentados. Ejemplos: magnetita y cobre nativo. Lisa: es la que presenta una superficie lisa y regular. Terrosa: es la que se fractura dejando una superficie con aspecto granuloso o pulverulento. Propiedades Elctricas y magnticas Laspropiedadeselctricasdependendesilosmineralesconducenbienla electricidad(conductores),osiseoponenasupaso(aislantes).Unospocosla conducenmedianamente(semiconductores).Aestoseleconocecomo conductividad.TambintenemoslaPiezoelectricidadqueserefierealacapacidadparaproducir corrientes elctricas cuando se les aplica presin.Ejemplo:elcuarzo.La Piroelectricidad:seproducencorrientes elctricasenelextremodelascaras cuando el mineral se somete a un cambio detemperatura.Ejemplos:cuarzoy turmalina.LaRadiactividad:esla propiedadqueposeendeterminados minerales para emitir partculas de forma 9natural y espontnea. Ejemplo: la uraninita. Laspropiedadesmagnticasserelacionanconloscomportamientosdelos mineralesenrelacinconlasfuerzaselectromagnticas,porejemploel magnetismo, que consiste en atraer el hierro y sus derivados. Los imanes naturales son permanentes. Ejemplo: Magnetita. Por sus Propiedades Qumicas Isomorfismo:Enalgunosmineralescuyasredes cristalinassonidnticasyquedifierenenunoo varios iones constituyen una serie isomrfica. Polimorfismo:Segnlapresinylatemperatura almomentodelaformacindelosmineraleslas redes cristalinas pueden diferir incluso si tienen la mismacomposicinqumica,unejemplodeesto eseldiamanteyelgrafito,aunqueambosson qumicamente carbono, sus caractersticas fsicas son muy diferentes. Seudomorfismo: Se refiere cuando un mineral cuya forma externa no corresponde a la red cristalinaqueposee.Estopuedeoriginarsedebidoaladesaparicindelmineralprimitivo que deja un molde que se rellena con otra sustancia, o por la sustitucin de la materia prima inicial por un mineral. Por su Origen: Mineralesmagmticos:sonlosformadosdirectamenteporlacristalizacinapartirdel magma.EjemploCuarzo.Secaracterizanporsualtadureza,carenciadeexfoliacin (propiedaddemuchosmineralesquealgolpearlos,seseparanencarasplanas [EnciclopediaSalvat,pg.5835,2004]),fracturaconcoidea,brillovtreoyunadensidad relativamente baja. Mineralessedimentarios:Sonlosqueseoriginancomoconsecuenciadelosprocesos sedimentarios.Ejemployeso.Lamayoraseoriginaporlaprecipitacindesenoenaguas donde se encontraba disuelto sulfato clcico. Mineralesfilonianos:Seformanengrietasdela corteza terrestre. Historia de los minerales EnlaantiguaGreciaAristtelesysudiscpulo Teofrastoclasificaronlosmineralesporsus 10propiedades tales como su grado de ductilidade inflamabilidado por su carcter metlico. Estos conocimientos fueron luego ampliados por los rabes.Haciaelao1000Birumiestuvoencondicionesdedeterminarelpesoespecficodelos minerales de manera fsicamente exacta. En 1556 el alemn Georg Agricola publica el libro deDeReMetallicaacercademinera, metalurgia y mineraloga. En1669NicolsStenoreconociunfenmeno que denomin Ley de la Constancia de los ngulos DiedrosoConstanciaAngular(estaestableceque losngulosdeloscristalesdelmitesregulares, dentrodeunamismaespeciedecristalesson idnticos).Stenoreconociquedebaexistirunordenfundamentalparalograresa regularidad externa. Mineralogistasdelossiglosposterioresconcluyeronquevalorandoglobalmente,los ngulos de 120, 90 60 se repetan una y otra vez, esto llev a la conclusin que todos los cristales podan ser clasificados en 7 sistemas cristalinos. [VER ANEXO A2] 11ROCAS Fundamentos sobre rocas La definicin ms simple de roca, es la unin de un conjunto de minerales o fragmentos de otras rocas relacionados entre s gentica, espacial o temporalmente, que forman parte de la litosferaterrestre.Bool,(1979)lasdefinecomoelresultadofinaldelaevolucinde sistemas fsico-qumicos, ms o menos complejos, desarrollados como consecuencia directa de la actividad geolgica exgena o endgena. Geologalgicamenteseconsideraaquelmaterialescompuestodeunoovariosminerales,comoresultadofinaldelosdiferentesprocesosgeolgicos.Elconceptoderocanose relacionanecesariamenteconlaformacompactaocohesionada;esascomolagrava, arenas, arcillas, lo mismo queel petrleo,se considera como son roca, Enlasrocasseproducenfrecuentescambiosporlasaccionesdelosagentesgeolgicos, que produceun ciclo,al cual se le denominaciclo litolgico, en el que los seres vivientestambin intervienen, (Strahler, 1977). Las rocas se consideran una sustancia natural inerte, es decir, no viva, que est constituida por dos o ms tipo de minerales. Por ejemplo, la roca denominada granito, est compuesta por tres tipos de minerales denominados cuarzos, feldespato y mica. En muchas rocas, las partculas de cada mineral son tan pequeas que no se distinguen las unas de las otras a simple vista, por lo que parece que estn constituidas por un solo tipo de mineral. Pero si se hace un anlisis o una observacin al microscopio se puede comprobar que hay varios tipos de minerales. Es el caso, por ejemplo, de la caliza , una roca que est constituidaporelmineralcalcitayporunapequeaproporcindelosmineralesque forman las arcillas. Algunas rocas estn formadas por mineraloides, es el caso por ejemplo deloscarbonesydelpetrleo,quesondosrocasformadaspormateriaorgnica,ydel vidrio volcnico denominado obsidiana, cuyos componentes no tienen estructura cristalina.Losmineralesqueformanlasrocassoncompuestosqumicosformadosbajocondiciones naturales,dentrodelatierraosobrelasuperficieElnumerodemineralesestudiados asciendeamiles,perolosmscomunesenlasrocaslitosferassoncuatro:feldespato, cuarzo, micay calcita (Marrero, 1985) Composicin de las rocas Las rocas estn constituidas en general como mezclas heterogneas de diversos materiales homogneosycristalinos,loscualessedenominanminerales.Lasrocaspoliminerlicas estnformadasporgranosocristalesdevariasespeciesmineralgicasylasrocas monominerlicas estn constituidos por granos o cristales de un mismo tipo de mineral. Las rocas suelen ser materiales duros, pero tambin pueden ser blandas, como ocurre en el caso de las rocas arcillosas o las arenas. En la composicin de una roca pueden diferenciarse dos categoras de minerales: 121.Minerales esenciales: Sonlosmineralesquecaracterizanlacomposicindeuntipoderoca,losms abundantesenella.Porejemplo,elgranitosiemprecontienecuarzo,feldespatoy mica.2.Mineralesaccesorios;Sonaquellosmineralesqueaparecenenpequeacantidad, alrededor de un5% del volumen total de la roca,y que en algunos casos pueden no estar presentes,sin que afecten las caractersticas de la roca de la que forman parte.Es as comoel granito puede contener zircn y apatito.Clasificacin de las rocas Las rocas se pueden clasificar atendiendo a sus propiedades, como la composicin qumica, la textura, la permeabilidad, entre otras. En cualquier caso, el criterio ms usado es el origen, es decir, el mecanismo de su formacin.Las rocas se clasifican de acuerdo con el proceso deformacinquehanseguido.Sedistinguen tresgrandesgruposderocas:sedimentarias, magmticas y metamrficas. (Strahler, 1977) Las rocas sedimentarias Como su nombre lo indica se componen de capas de materiales como arena y arcilla arrastrados al fondo de lagos y el mar, lo cualesefectuadoporelagua,oelviento,cementadasbajo presin a menudo sumergen a la superficie como resultado de movimientos tectnicos, (Beiser,1977). Sonlasrocasformadasporlaunindepartculassueltas, denominadassedimentos,queseacumulanenlosfondosde los valles, de los lagosy de los ocanos. Teniendo en cuenta el 13origendeestaspartculas,sedistinguencuatrotiposderocassedimentariasdenominados: detrtiques, qumicas, bioqumicas y orgnicas. Seconstituyenporelprocesodenominadodiagnesis,quesedapormediodecompactacin y cementacin de los sedimentos, materiales procedentes de la alteracin en superficiedeotrasrocas,queposteriormentesontransportadosydepositadosporelagua, vientoyeldeshielo,conayudadelagravedadoporprecipitacindesdedisoluciones. Tambinseclasificancomosedimentarioslosdepsitosdematerialesorgangenos, formadosporseresvivos,comolosarrecifesdecoral,losestratosdecarbnylos depsitosdepetrleo.Lasrocassedimentariassonlasquetpicamentepresentanfsiles, restosdeseresvivos,aunquestospuedenobservarsetambinenalgunasrocas metamrficas de origen sedimentario. Las rocas sedimentarias se originan en las cuencas de sedimentacin, las areas particulares delterrenoadondelosmaterialesempujadosporelefectodelaerosin,son transportados con ayuda de la gravedad,(Boykin, 1976).Las estructuras originales de las rocas sedimentarias se llaman estratos, capas formadas por depsito, que constituyen formaciones a veces de gran potencia y espesor. Rocas gnea Las rocas gneas tienen su origen en la lava derretida e influyenensuformacinrocascomoelgraniroyladiorita.Estnformadasde minerales primarios como cuarzo, feldespatos y los mineralesoscuroscomolabiotita,augitahorblenda.Engeneralelgabroyelbasalto que son ricos en minerales oscuros como hierro, y elmagnesio contienen minerales ms fcilmente meteorizablescomo que los granitos y otras rocas ms claras, ( Buckman andBrady,1980).Lasrocasgneascomponen,aproximadamente,elnoventay cincoporcientodelapartesuperiordelacortezaterrestre,peroquedanocultasporuna capa relativamente fina pero extensa de rocas sedimentarias y metamrficas. LasrocasgneasLasrocasgneasseformanporelenfriamientoylasolidificacinde materia rocosa fundida, el magma. Segn las condiciones bajo las que el magma se enfre, lasrocasqueresultanpuedentenergranuladogruesoofino,Strahler(1977).Cuandoel magma se enfra y se solidifica. Si el enfriamiento se produce lentamente bajo la superficie seformanrocasconcristalesgrandesdenominadasrocasplutnicasointrusivas.Porotra partesi el enfriamiento se produce rpidamente sobre la superficie, por ejemplo, tras una erupcinvolcnica,seformanrocasconcristalesinvisiblesconocidascomorocas volcnicasoextrusivas.Lamayorpartedelasrocasdescritassehanformadobajola superficie de la corteza terrestre. Ejemplos deestas son:diorita,riolita,prfido,gabro, basalto ygranito. 14Lasrocasgneassonimportantesporquesusmineralesdaninformacinsobrela composicin del manto terrestre, del cual procede el magma que origina las rocas gneas, y de la temperatura y condiciones de presin existentes cuando se form la roca,Sus caractersticas generalmente corresponden con caractersticas de un ambiente tectnico especfico, permitiendo reconstituciones deeventos tectnicos. Enalgunascondicionesespeciales,contienenimportantesdepsitosminerales,como tungsteno, estao y uranio, comnmente asociados a granitos, cromo y platino, Lasrocasmagmticasintrusivassonlasmsabundantes,formanlatotalidaddelmantoy laspartesprofundasdelacorteza.Sonlasrocasprimarias,elpuntodeinicioparala existencia en la corteza de otras rocas, (Stamp, 1981). Dependiendo de la composicin del magma de partida, ms o menos rico en slice (SiO2), seclasificanenultramficas(oultrabsicas),mficas,intermediasysilicasocidas, siendoestasltimaslasmsricasenslice.Engeneralseconsideranmscidaslasms superficiales. Las estructuras originales de las rocas gneas son los plutones, formas masivas originadas a granprofundidad,losdiques,constituidosenelsubsuelocomorellenosdegrietas,y coladas volcnicas, mantos de lava enfriada en la superficie. Un caso especial es el de los depsitospiroclsticos,formadosporlacadadebombasvolcnicas,cenizasyotros materiales arrojados al aire por erupciones ms o menos explosivas. Los conos volcnicos se forman con estos materiales, a veces alternando con coladas de lava solidificada. Rocas metamrficas Lasrocasmetamrficassonlasqueseformanpor elevadaspresionesyaltastemperaturasque acompaan los movimientos orognicos en la corteza terrestre;apartirdeotrasrocasmedianteunproceso denominadometamorfismo,Strahler(1977).El metamorfismo implica la fusin de la roca madre y se daindistintamenteenrocasgneas,rocas sedimentariasuotrasrocasmetamrficas,cuando stasquedansometidasaaltaspresiones,alrededor de1.500,baraltastemperaturas(150y200 C)oa unfluidoactivo(queprovocaloscambiosenla composicin de la roca, aportando nuevas sustancias a sta). 15Lasrocasmetamrficasseclasificansegnsuspropiedadesfsico-qumicas.Losfactores quedefinenlasrocasmetamrficassonlosmineralesquelasformanylastexturasque presentan dichas rocas. Las texturas pueden serfoliadas y no foliada. Foliada:algunasdeellassonlapizarra(alromperseseobtienenlminas),esquisto(se rompe con facilidad) y el gneis, formado por minerales claros y oscuros.Texturanofoliada:algunasdeellassonelmrmol,aspectocristalinoyseformanpor metamorfismodecalizasydolomas,lacuarcitaqueblancaperopuedecambiarporlas impurezas),la serpentinita , que al transformarse origina el asbesto) y la cancagua.Metamorfismo Losprincipalestiposdemetamorfismodependendelcarcterdelaenergaaportadapara formacin, que puede ser en forma de calor o en forma de presin: Metamorfismotrmico:Ocurrecuandolatransformacindelasrocassedebesoloalas altastemperaturasalasquesevensometidas.Sedaencircunstanciastalescomola intrusindemagmaenrocasyaexistentes,comoplutones,diquesodiquesconcordantes. La roca demrmol es un ejemplo deeste tipo de roca que se forma mediante este proceso. Ciclo de las rocas 16metamorfiRcasROCASsedimentariasigneas17CONCLUSIONES Conlainvestigacindeltemaderocasyminerales,lasrocassedimentariaspodemos concluirquelascaractersticasmsimportantesdesuformacin,consisteenla acumulacindesedimentosoriginadosporagentesexternos,presentandoasdos condicionesespecificasquelasllevanaclasificarsesegnsuorigenqumico,ysu procesodeformacin.Otracaractersticarelevanteesquepresentanvegetacino seres vivos y se rompen con facilidad. Tambinseconcluyedequeel99%delasrocasdeorigenderiosondetipo volcnico(gneas)comoporejemplolasbrechas,ademsquepresentancristales aunquenosenoten,ysuvariacindecoloresdebidoalavaomagma.Ademssu caracterizacincomointrusivasdentrodel volcnyextrusivasdeorigenfuerade estePorsupartelasrocasmetamrficaslasdefinenlosmineralesquelasformanylas texturas que presentan, estas casi no se encuentran en nuestro pas, como se presentan en Chile, donde existen rocas de origen de mineral de cobre y de plata, quepresentan caractersticas fsicas diferentes a los otros tipos de rocas. Losmineralestienencaractersticasquepuedensermuyrepresentativasynicasde cadamineral,loquenosayudaaidentificarlosdistintosmineralesexistentescon cierta facilidad. Esto depende de la forma, color, estructura interna entre otros. 18ANEXOS [A1 REDES DE BRAVAIS] [A2 SISTEMAS CRISTALINOS] 19[A3 TABLA DE DUREZA DE MOHS DE LOS MINERALES] Mineral Escala de Mohr Grados Vicker Talco120 Yeso270 Calcita3110 Fluorita4180 Apatito5500 Ortosa6700 Cuarzo71300 Topacio81600 Corindn92000 Diamante108000 Tabla # 1 Escala de Dureza CICLO DE LAS ROCAS20Bibliografa consultada Beiser, A. 1977. La tierra. Editorial multicolor, Mexico, D.F Bool; S. 1979. Present forming soil factors and processes in arid and semiarid regions. Soil Sc. 89-37- 49. Boykin, C. 1976. Evaluation of conservation soil performance. Journal of soil science.14:-12-15. Buckman,H;Brady,N.1980.Naturalezaypropiedadesdelossuelos.5ed.Editorial Hispanoamerica. Mexico. Marrero, L . 1985. La tierra y sus recursos. Editorial Codice. 3 edicin.Madrid, Espaa. 396p. Stradler, A. 1977. Geografa fsica.. 3 edicin. Editoria Omega. Barcelona.Stamp, L,D. 1981. Geografa aplicada.1 ed, Buenos Aires. . Mentor Interactivo, Enciclopedia Temtica Estudiantil, Editorial Ocano, pginas 703 - 712 GuasdeNaturalezaBlume:Minerales,OlafMedenbachyCorneliaSussieck-Fornefeld,Editorial Blume La Enciclopedia, Editorial Salvat, Vol 13, pgs. 10230 - 10239, 5835, http://www.astromia.com/tierraluna/minerales.htm