inicio mineralogía general geoquímica inorgánica laboratorio y prácticas apoyo directorio
TRANSCRIPT
-
8/3/2019 Inicio Mineraloga General Geoqumica Inorgnica Laboratorio y Prcticas Apoyo Directorio
1/54
Inicio Mineraloga General Geoqumica Inorgnica Laboratorio y Prcticas Apoyo Directorio
MINERALOGA GENERAL Y LABORATORIO.. 1
INTRODUCCIN. 1
LA MINERALOGA Y LAS CIVILIZACIONES. 3
HISTORIA DE LA MINERALOGA. 4
RAMIFICACIONES DE LA MINERALOGA. 7
MINERALOGA SISTEMTICA.. 8
CLASIFICACIN MINERALGICA EN FUNCIN DE LA COMPOSICIN QUMICA.. 8
MINERALES NATIVOS.. 9
SULFUROS.. 10
SULFOSALES.. 11
-
8/3/2019 Inicio Mineraloga General Geoqumica Inorgnica Laboratorio y Prcticas Apoyo Directorio
2/54
TELUROS Y ARSENIUROS.. 12
OXIDOS.. 13
HIDROXIDOS.. 14
HALOGENUROS.. 15
CARBONATOS.. 16
SULFATOS. 17
BORATOS ARSENIATOS. 18
VANADATOS FOSFATOS. 19
TUNGSTATOS MOLIBDATOS. 19
NITRATOS CROMATOS. 19
MINERALOGA GENERAL Y LABORATORIO
-
8/3/2019 Inicio Mineraloga General Geoqumica Inorgnica Laboratorio y Prcticas Apoyo Directorio
3/54
INTRODUCCIN.
La Mineraloga es la ciencia que estudia a los minerales bajo los conceptos de origen, estructurainterna, forma externa, composicin, propiedades fsicas y qumicas, asociaciones, usos y
aplicaciones.
El objetivo fundamental de la Mineraloga es dilucidar los aspectos qumicos y fsicos, as
como la evolucin geolgica de la corteza terrestre.
Existe una variada gama de definiciones que se tienen para mineral, desde el punto de vista
geolgico se considera a un slido de origen inorgnico, con estructura interna definida y que
posee propiedades fsicas y qumicas bien definidas adems de que puede ser representado
mediante una frmula qumica; considerndose que puede manifestarse en forma de cristales
bajo condiciones favorables.
-
8/3/2019 Inicio Mineraloga General Geoqumica Inorgnica Laboratorio y Prcticas Apoyo Directorio
4/54
En trminos estrictos, lo que caracteriza plenamente a un mineral es:
su estructura interna definida
propiedades fsicas y qumicas definidas
representacin mediante una frmula qumica
Las otras caractersticas son tambin necesarias bajo ciertas excepciones.
Los minerales pueden presentarse en un estado lquido como el mercurio, un mineral nativo; o el
agua que corresponde a los xidos, establecindose para ste ltimo como la presentacin lquida
del mineral hielo.
El origen inorgnico no es exclusivo para los minerales, ya que conocido es el origen del diamante,
del aragonito, las fosforitas y la slice como orgnicos.
-
8/3/2019 Inicio Mineraloga General Geoqumica Inorgnica Laboratorio y Prcticas Apoyo Directorio
5/54
El hecho de que los minerales se presenten en cristales apreciables a simple vista, pone de
manifiesto que tuvieron suficiente espacio, as como el tiempo y presin y temperatura adecuadas
para su formacin; no siendo as para los minerales micro o criptocristalinos.
La estructura interna definida, esto es, el orden interatmico o interinico tridimensional, es
representativa de la materia cristalina, sin embargo, si un slido inorgnico carece de esta
propiedad se le conoce como mineraloide.
Independientemente de la localidad, una especie mineral siempre tendr las mismas propiedades
fsicas y qumicas y dentro de las primeras, las propiedades pticas son las que definen a un
mineral.
Por ltimo, la representacin mediante una frmula qumica, descarta a los productos de
fundicin y a las aleaciones sintticas.
La palabra mineral se deriva del latn minare, que significa practicar la minera.
La Cristalografa, es la ciencia que estudia a los cristales en su estructura interna, forma
externa y las leyes que gobiernan el crecimiento de los cristales. Su desarrollo inicial esta
-
8/3/2019 Inicio Mineraloga General Geoqumica Inorgnica Laboratorio y Prcticas Apoyo Directorio
6/54
ntimamente ligado a la Mineraloga, pero en la actualidad dada su especializacin del orden en la
materia, que incluye a lo orgnico, se desprende y especializa como una ciencia independiente. La
cual suele dividirse en cuatro partes principales:
Cristalografa Geomtrica, que se ocupa de la forma externa de los cristales; Cristalografa
Estructural, la cual trata de la descripcin y determinacin de la geometra de la estructura
interna; Cristalografa Qumica, que describe y estudia la disposicin estructural de los tomos o
iones y las uniones entre stos; y la Cristalografa Fsica, la cual explica y describe las propiedades
fsicas de los cristales.
La Cristaloqumica es definida como la ciencia que estudia las relaciones entre la estructura
cristalina de los cuerpos y sus propiedades fsicas y qumicas. El objetivo de sta ciencia es predecir
las propiedades fsicas y qumicas de un cuerpo cuya estructura sea conocida, as como elaborar
una sistemtica de tipos estructurales a los que se pueda asociar cierto nmero de propiedades
fsicas y qumicas. Esta interrelacin se puede manifestar como sigue:
La naturaleza qumica, ms el tipo de enlace qumico, ms el arreglo interno definido de tomos o
iones; son funcin directa de las propiedades fsicas y qumicas de los minerales
Por otro lado, debemos de entender por cristal a un slido homogneo que posee un orden
interno tridimensional y que se encuentra delimitado por superficies planas.
Otras definiciones que debemos tener en mente son las siguientes:
-
8/3/2019 Inicio Mineraloga General Geoqumica Inorgnica Laboratorio y Prcticas Apoyo Directorio
7/54
Roca, es una asociacin armnica de minerales.
Mena, es una asociacin de minerales con rendimiento econmico.
Ganga, los minerales sin valor econmico presentes en la mena.
Gema, cualquier mineral, mineraloide o mineral orgnico utilizados con fines ornamentales.
LA MINERALOGA Y LAS CIVILIZACIONES.
El desarrollo de la Mineraloga es relativamente reciente, aunque los minerales, cristales y
rocas fueron los primeros materiales usados en el desarrollo de la civilizacin.
En la edad de piedra, las rocas o piedras se labraron en diversas formas y se emplearon para
diferentes objetivos, incluso como armas; utilizndose inicialmente sin pulir y con el tiempo se
fueron descubriendo mtodos que permitan pulimentarlas.
-
8/3/2019 Inicio Mineraloga General Geoqumica Inorgnica Laboratorio y Prcticas Apoyo Directorio
8/54
A medida que se desarrollaba el conocimiento sobre las rocas y minerales, y fue posible
obtener metales de ellos, surgiendo sucesivamente las edades del bronce, del hierro y del carbn.
Debido al enorme progreso que se ha experimentado en la ciencia y en la tecnologa, se ha
generado un gran aumento en el empleo de los metales y minerales, por lo que a los sucesivos
periodos de progreso se les ha llamado:
Era de la mquina
Era del motor
Era del petrleo
Era atmica
Era nuclear
El empleo de los minerales ha aumentado considerablemente a causa de las guerras
mundiales.
-
8/3/2019 Inicio Mineraloga General Geoqumica Inorgnica Laboratorio y Prcticas Apoyo Directorio
9/54
Adems, se han desarrollado muchos nuevos usos industriales para los minerales conocidos
desde hace mucho tiempo. Como ejemplos, se tiene al cuarzo variedad cristal de roca el cual se
emplea actualmente en el control de frecuencias en modernos aparatos de radio y electrnicos; el
diamante es utilizado en los rpidos y precisos procesos de mecanizacin de metales y otrosmateriales; la cianita en la preparacin de porcelanas; el rutilo es una mena importante de titanio
y ste metal se caracteriza por su bajo peso especfico, elevado punto de fusin y su resistencia a
la corrosin, propiedades importantes para la fabricacin de motores a reaccin.
Con el desarrollo de la energa nuclear, han cobrado extraordinaria importancia todos
aquellos minerales que contienen uranio o torio, tales como la uraninita y la betafita.
Tambin es importante recordar que para satisfacer las necesidades tecnolgicas actuales, se
requieren grandes cantidades de minerales que contengan boro, litio, berilio, germanio y tierras
raras (itrio, lantano, cerio, praseodimio, neodimio y samario).
Los metales y minerales han ayudado a crear civilizaciones dominantes. Asimismo, la
industria minera ha respaldado revoluciones industriales, avances tecnolgicos y desarrollo
econmico, destacndose stos en la economa internacional y han servido para medir la riqueza
de un pas.
Actualmente los recursos minerales de una nacin son la base de su podero y depende de
esos minerales en innumerables aplicaciones, desde la construccin de un edificio, la
-
8/3/2019 Inicio Mineraloga General Geoqumica Inorgnica Laboratorio y Prcticas Apoyo Directorio
10/54
manufacturacin de un televisor, de una computadora, de un turborreactor o la puesta en rbita
de un satlite artificial.
HISTORIA DE LA MINERALOGA.
Como se mencion anteriormente, el surgimiento de la Mineraloga como ciencia es
relativamente reciente, pero en la prctica de las artes mineralgicas es tan antigua como la
civilizacin humana. Pigmentos naturales como el rojo y el negro, obtenidos de la hematita y de la
pirolusita respectivamente, fueron usadas en las pinturas de las cavernas de los primeros hombres
y las herramientas de pedernal fueron instrumentos valiosos durante la edad de piedra. Pinturas
en tumbas encontradas en el valle del Ro Nilo, realizadas hace aproximadamente 5,000 aos,
muestran coloraciones como el verde de la malaquita, xidos de fierro y metales preciosos
obtenidos al fundir menas y confeccionadas en delicadas gemas de lapislzuli y esmeraldas. Comola edad de piedra cedi a la edad de bronce, otros minerales como la casiterita fueron
investigados, de los cuales obtuvieron nuevos metales.
Se considera que el primer trabajo escrito sobre mineraloga fue realizado por el filsofo
griego Theofrastus (372 - 287 a. C.), titulado Pery Lyton del que se conserva una parte
considerable, y otra obra de l mismo titulada Tratado de los metales que se perdi. Cuatrocientos
aos despus, Plinio registr el pensamiento mineralgico de su tiempo. Durante los siguientes
siglos, pocos trabajos sobre minerales fueron publicados, los cuales contenan erudicin y consejos
con poca informacin verdica.
-
8/3/2019 Inicio Mineraloga General Geoqumica Inorgnica Laboratorio y Prcticas Apoyo Directorio
11/54
El surgimiento de la Mineraloga como ciencia, bien puede ser sealado por la obra del
fsico alemn Georgius Agricola quien en 1556 public De Re Metallica, obra en la cual
manifiesta las prcticas mineras y metalrgicas de aquel tiempo e incluye el primer informe
verdadero de minerales. Posteriormente, en 1669, Nicolas Steno hace un gran aporte a la
Cristalografa, la Ley de la constancia de los ngulos interfaciales, propuesta a partir del estudio
de cristales de cuarzo, en donde independientemente del origen, tamao u hbito cristalino, los
ngulos entre caras correspondientes son constantes.
Ms de un siglo pas antes de que la siguiente contribucin fuera hecha. En 1780 Carangeot
invent un dispositivo para medir los ngulos interfaciales de los cristales, esto es, el gonimetro
de contacto. Rom de Lisle, en 1783, hizo mediciones angulares sobre diferentes cristales,
confirmando de sta manera la ley de la constancia de los ngulos interfaciales. En el siguiente
ao, 1784, Ren J. Hay demostr que los cristales son construidos por apilamiento y sin
interrupcin de pequeos bloques idnticos, a los cuales l llam molculas integrales, trmino
que subsiste casi en su sentido original en las celdas unitarias de la Cristalografa moderna.
Posteriormente este fsico francs, en 1801 desarrolla la teora de los ndices racionales para las
caras de los cristales.
A principios del Siglo XIX, fueron hechos rpidos avances en el campo de la Mineraloga. En
1809, Wollaston invent el gonimetro de reflexin, mediante el cual se realizan mediciones
exactas y precisas de las posiciones de las caras de los cristales. Por lo que el gonimetro de
contacto aport los datos necesarios para estudiar la simetra de los cristales y el gonimetro de
reflexin proporciona mediciones exactas de los cristales tanto naturales como sintticos. Estosdatos hacen a la cristalografa una ciencia exacta.
-
8/3/2019 Inicio Mineraloga General Geoqumica Inorgnica Laboratorio y Prcticas Apoyo Directorio
12/54
Entre 1779 y 1848 el qumico sueco Berzelius y sus discpulos, estudiaron la qumica de los
minerales y desarrollaron los principios de la actual clasificacin qumica de los minerales.
En 1815, el naturalista francs Cordier aplic su microscopio a fragmentos de minerales
triturados y sumergidos en agua, con esto da inicio al mtodo de inmersin el cual fue
desarrollado posteriormente como una tcnica importante para el estudio de las propiedades
pticas de los minerales. La utilidad del microscopio en el estudio de las propiedades pticas de
los minerales se increment de manera importante por la innovacin, en 1828 por el escocs
William Nicol, de un dispositivo polarizante que permite el estudio sistemtico del
comportamiento de la luz en las sustancias cristalinas.
En la ltima parte del Siglo XIX, Fedorov, Schoenflies y Barlow, trabajaron
independientemente y desarrollaron casi de manera simultnea las teoras para la simetra interna
y el orden dentro de los cristales, con lo cual llegaron a ser los fundadores del trabajo posterior en
Cristalografa de Rayos X.
El descubrimiento ms trascendente del Siglo XX es atribuido a Max Von Laue de la
Universidad de Munich, quien sugiri un experimento ejecutado por Fiedrich y Knipping, el cual
consisti en demostrar que los cristales podan difractar los Rayos X. De esta manera fue
proporcionado por primera vez el arreglo peridico y ordenado de tomos en la materia cristalina.
Casi de manera inmediata, la difraccin de Rayos X lleg a ser un mtodo poderoso para el estudio
de los minerales y las dems sustancias cristalinas, y en 1914 las primeras determinaciones de laestructura cristalina fueron publicadas por W.H. Bragg y W.L. Bragg en Inglaterra.
-
8/3/2019 Inicio Mineraloga General Geoqumica Inorgnica Laboratorio y Prcticas Apoyo Directorio
13/54
La aplicacin de paquetes computacionales conjuntamente con modernos equipos de
difraccin y fluorescencia de Rayos X ha hecho posible la relativa rapidez en la determinacin de
estructuras cristalinas altamente complejas.
El advenimiento de la microscopa electrnica y por tunelamiento para el estudio de los
minerales a micro escala ha proporcionado an otra herramienta poderosa utilizada en la
actualidad de manera rutinaria, para el estudio de la qumica de los minerales compuestos,
sintticos y vidrios
Asimismo, la Mineralogical Society of America desde 1937 hace un reconocimiento cada ao, a
investigadores de diferentes nacionalidades, quienes han dirigido sus investigaciones para
incrementar el conocimiento mineralgico y que sean consideradas como contribuciones al
enriquecimiento cientfico de la Mineraloga.
A continuacin se mencionan los autores y sus contribuciones en el desarrollo de la Mineraloga y
que fueron galardonados por la Sociedad Mineralgica de Amrica en los aos recientes.
1977. Raimond Castaing, inventor de los microanlisis, uno de los primeros trabajos sobre la teora
de los anlisis cuantitativos.
1978. James B. Thompson Jr., evaluacin terica de sistemas petrolgicos; qumica cristalina de los
anfboles.
-
8/3/2019 Inicio Mineraloga General Geoqumica Inorgnica Laboratorio y Prcticas Apoyo Directorio
14/54
1979. William H. Taylor, cristalografa estructural; caracterstica estructural de los feldespatos,
zeolitas y aluminosilicatos.
1980. D. S. Korzhinskii, autor de Bases fisicoqumicas para el anlisis de la paragnesis de
minerales y de Teora del zonamiento metasomtico.
1981. Robert M. Garrels, estudios tericos de la formacin de menas; diagramas de fase para
minerales de baja temperatura; coautor de Soluciones, minerales y equilibrio.
1982. Joseph V. Smith, cristalografa estructural de minerales formadores de rocas; mineralogalunar y petrologa; autor de Feldespatos (2 volmenes).
1983. Hans P. Eugster, equilibrio slido-fluido en sistemas hidrotermales; sedimentacin qumica
del agua en lagos salados.
1984. Paul B. Barton Jr., petrologa de menas; la qumica y fsica de los procesos formadores de
menas.
1985. Francis J. Turner, petrologa metamrfica.
1986. Edwin Roedder, inclusiones fluidas en minerales.
1987. Gerald V. Gibbs, fundamentos de la cristalografa matemtica; aplicacin de la teora orbital
molecular al enlace qumico.
1988. Julian R. Goldsmith, orden-desorden en feldespatos; equilibrio de fases en carbonatos.
-
8/3/2019 Inicio Mineraloga General Geoqumica Inorgnica Laboratorio y Prcticas Apoyo Directorio
15/54
1989. Helen D. Megaaw, estructura cristalina por rayos X de los feldespatos; origen de la
ferroelectricidad en xidos.
1990. Sturges W. Bailey, estudios de la qumica cristalina y estructural de las capas de los silicatos.
1991. E-an Zen, aplicacin de la termodinmica a la petrologa; rgimen de temperatura y presin
en la cordillera Apalachiana.
1992. Hatten S. Yoder, petrologa experimental y su aplicacin a la paragnesis mineral; estudio de
la actividad del agua en el metamorfismo y la petrognesis de las rocas gneas; autor de
Generacin del magma basltico.
1993. Brian Mason, autor de Principios de geoqumica y de Meteoritos, coautor de Mineraloga.
RAMIFICACIONES DE LA MINERALOGA.
Para un conocimiento ms completo, la Mineraloga se ha ramificado objetivamente en grandes
apartados que bien podran ser, en la actualidad, ciencias totalmente independientes y cada unade ellas se aboca a estudiar un apartado especfico de las propiedades de los minerales o bien,
enfocarse en el estudio de su origen, asociaciones y forma de ocurrencia, su uso en las industrias
como materia prima o sus aplicaciones como materiales ornamentales.
-
8/3/2019 Inicio Mineraloga General Geoqumica Inorgnica Laboratorio y Prcticas Apoyo Directorio
16/54
Si consideramos la definicin inicialmente manifestada para la Mineraloga, como la ciencia que
estudia a los minerales bajo los conceptos de origen, estructura interna, forma externa,
composicin, propiedades fsicas y qumicas, asociaciones, usos y aplicaciones, se puede
establecer que en funcin de estos conceptos se den las divisiones o ramificaciones de laMineraloga, siendo principalmente las siguientes:
CRISTALOGRAFA.- es la ciencia que estudia a los cristales en su estructura interna, forma externa
y las leyes que gobiernan su crecimiento.
MINERALOGENIA MINERALOGNESIS.- es el estudio del origen de los minerales, aplicando los
principios bsicos de qumica y termodinmica. Esta ramificacin de la Mineraloga establece que
los principales procesos de formacin de minerales son:
a partir de mezclas silicatadas fundidas
por sublimacin
a partir de soluciones acuosas
por procesos metamrficos
por procesos metasomticos
-
8/3/2019 Inicio Mineraloga General Geoqumica Inorgnica Laboratorio y Prcticas Apoyo Directorio
17/54
por procesos de alteracin (transformacin)
MINERALOGA FSICA.- es el estudio de las propiedades fsicas de los minerales. Identificndose las
propiedades que estn en funcin de la cohesin, de la luz, propiedades magnticas y
conductividad elctrica.
MINERALOGA PTICA.- Dentro de la mineraloga fsica, una propiedad importante en los
minerales es el estudio del comportamiento de las diferentes longitudes de onda a travs de ellos,
dando lugar a sta tcnica de estudio de los minerales. La cual se puede definir como el estudio de
los minerales en seccin delgada (30 micras de grosor) bajo el microscopio polarizante o
petrogrfico. Si el anlisis ptico se realiza por el estudio del comportamiento de las longitudes de
onda que son reflejadas por los minerales opacos, se establece una ramificacin ms, conocida
como MINERAGRAFA, la cual es el estudio de los minerales opacos en seccin pulida y bajo el
microscopio de reflexin o mineragrfico.
MINERALOGA QUMICA.- estudia los principios qumicos generales aplicados a las especies
minerales, como son los ensayes por va seca y por va hmeda.
CRISTALOQUMICA.- estudia las relaciones entre la estructura cristalina de los cuerpos y sus
propiedades fsicas y qumicas.
-
8/3/2019 Inicio Mineraloga General Geoqumica Inorgnica Laboratorio y Prcticas Apoyo Directorio
18/54
MINERALOGA SISTEMTICA.- clasifica y describe a las especies minerales, considerando su origen,
cristalografa, variedades mineralgicas, propiedades fsicas y qumicas, asociaciones usos y
aplicaciones.
MINERALOGA DETERMINATIVA.- aplica los conocimientos de Cristalografa, Mineraloga fsica
(ptica y mineragrafa), Mineraloga qumica y Mineraloga sistemtica para la identificacin de las
especies minerales.
MINERALOGA ECONMICA.- es el estudio de los minerales como materia prima de muchas
industrias, ya que su localizacin, explotacin y beneficio juegan un papel importante en la
economa de las naciones. La clasificacin mayormente aceptada, para el rendimiento econmico
de los minerales, est en funcin de la presencia de un elemento qumicamente metlico o
combinacin de metales y se estudian aparte de los yacimientos o minerales que poseen uno o
varios elementos qumicamente no metlicos.
GEMOLOGA.- es el estudio de las gemas y stas son minerales, mineraloides, minerales orgnicos
y sintticos que por sus cualidades de color, brillo y forma nos parecen bellos. En general las
gemas y piedras preciosas son aquellos minerales y mineraloides escasos y con dureza mayor a
siete, utilizados con fines ornamentales.
-
8/3/2019 Inicio Mineraloga General Geoqumica Inorgnica Laboratorio y Prcticas Apoyo Directorio
19/54
MINERALOGA SISTEMTICA
La Mineraloga Sistemtica clasifica y describe, en funcin de la cristalografa y de las
propiedades fsicas y qumicas, a las diferentes especies minerales considerndolas dentro de
grupos ms o menos armoniosos, as como el estudio del origen, asociaciones, usos y aplicaciones.
La clasificacin mineralgica universalmente aceptada est en funcin de la composicin
qumica, por lo tanto sta clasificacin ser empleada para la descripcin de cada clase
mineralgica y a su vez de las especies que la constituyen.
CLASIFICACIN MINERALGICA EN FUNCIN DE LA COMPOSICIN QUMICA
MINERALES NATIVOS
SULFUROS (S)+2 +4 +6 -2
-
8/3/2019 Inicio Mineraloga General Geoqumica Inorgnica Laboratorio y Prcticas Apoyo Directorio
20/54
SULFOSALES (S)+2 +4 +6 -2
TELUROS (Te)+2 +4 +6
XIDOS (O)-2
HIDRXIDOS (OH)-1
HALOGENUROS (F)-1 ,(Cl)-1 ,(Br)-1 ,(I)-1
CARBONATOS (CO3)-2
NITRATOS (NO3)-1
BORATOS (BO3)-3
SULFATOS (SO4)-2
TUNGSTATOS (WO4)-2
MOLIBDATOS (MoO4)-2
FOSFATOS (PO4)-3
ARSENIATOS (AsO4)-3
-
8/3/2019 Inicio Mineraloga General Geoqumica Inorgnica Laboratorio y Prcticas Apoyo Directorio
21/54
VANADATOS (VO4)-3
SILICATOS (SiO4)-4
Desde los minerales nativos hasta los silicatos, cada una de stas divisiones son
consideradas clases mineralgicas, las cuales se encuentran en funcin de la naturaleza qumica;
las clases se encuentran subdivididas en familias, en donde la base de stas son las propiedades
qumicas en comn, las familias se dividen a la vez en grupos, que estn denotados por las
similitudes cristalogrficas; los grupos estn conformados por especies, que son consideradas
como la mnima expresin mineralgica con propiedades fsicas y qumicas definidas; a su vez, lasespecies pueden estar conformando series isomorfas (soluciones slidas) o variedades, siendo una
variedad el hecho de que una especie mineral se presente en la naturaleza en formas o
coloraciones diversas.
A continuacin se describen las propiedades generales representativas de cada clase y delas especies mineralgicas ms importantes y/o abundantes de cada una de ellas.
MINERALES NATIVOS
-
8/3/2019 Inicio Mineraloga General Geoqumica Inorgnica Laboratorio y Prcticas Apoyo Directorio
22/54
Son aquellos minerales que se encuentran sin combinacin en la naturaleza, y estos pueden
ser divididos en tres familias:
Familia de los metales Familia de los semimetales Familia de los no metales
Grupo del oro Grupo arsnico
oro plata arsnico azufre
cobre mercurio bismuto diamante
Grupo del platino grafito
platino
Grupo del fierro
fierro
-
8/3/2019 Inicio Mineraloga General Geoqumica Inorgnica Laboratorio y Prcticas Apoyo Directorio
23/54
Los minerales nativos metlicos son los que poseen la mejor conductividad elctrica y
trmica, al ser pulidos tienen un fuerte brillo metlico debido a su gran poder de reflexin. La
mayor parte de ellos presentan un color blanco de estao o de plata y evidente es el color del
cobre y del oro, el peso especfico en cada uno es elevado, carecen de exfoliacin, tienen fractura
de ganchuda a irregular, adems de ser sctiles, dctiles, maleables y de baja dureza.
Los minerales semimetales poseen propiedades tanto de los metales como de los no
metales, por lo que son parcialmente conductores y de brillo metlico, presentan un tipo de
enlace qumico intermedio entre metlico y covalente; la caracterstica distintiva de ellos es que
son friables.
Las especies mineralgicas que componen a la familia de los minerales nativos no metlicos son
muy diferentes a los metales y semimetales; el azufre se presenta comnmente en color amarillo
verdoso y de brillo resinoso y bajo punto de fusibilidad; el diamante posee un tipo de enlace
qumico covalente, se identifica por su gran dureza y tipo de brillo adamantino; el grafito, que
junto con el diamante forman los dos polimorfos del carbono, se caracteriza por su baja dureza,
marca el papel y por la presencia de exfoliacin.
Los minerales nativos son localizados fundamentalmente en yacimientos hidrotermales, en
rocas gneas cidas, bsicas y ultrabsicas, rocas metamrficas, conos volcnicos y en depsitos
aluviales en forma de yacimientos de plcer.
-
8/3/2019 Inicio Mineraloga General Geoqumica Inorgnica Laboratorio y Prcticas Apoyo Directorio
24/54
A esta clase pertenecen los metales preciosos (Pt, Au, Ag) y una de las principales piedras
preciosas (diamante).
Los usos y aplicaciones principales de los minerales nativos son los siguientes:
Acuacin de monedas, joyera y fines ornamentales
Instrumentos cientficos y conductores elctricos
Emulsiones fotogrficas y manufacturacin de aleaciones
Aplicaciones odontolgicas
En la industria qumica para elaborar insecticidas, fertilizantes y vulcanizacin del caucho, as
como la obtencin del H2SO4 y H2S
Abrasivos, pulimentadores y herramientas de corte
Lubricante, manufacturacin de aleaciones, crisoles, electrodos y lpices para escribir
-
8/3/2019 Inicio Mineraloga General Geoqumica Inorgnica Laboratorio y Prcticas Apoyo Directorio
25/54
SULFUROS
Los sulfuros son considerados qumicamente como los compuestos del azufre con los
metales. Les corresponde un nmero considerable de minerales de importancia econmica y
constituyen de manera importante a muchos yacimientos de minerales metlicos.
Los elementos que conforman compuestos tpicos con el azufre son:
Zn, Pb, Cu, Ag, Ni, Co, Mo, Hg, As, Sb, Fe, Mn
Los sulfuros constituyen una clase importante de minerales que incluye a la mayora de los
minerales mena de donde se extraen casi todos los metales no ferrosos. La gran mayora son
opacos, presentan colores distintivos y su color de raya es muy caracterstico. El tipo de enlace
qumico de muchos de ellos es inico y covalente.
La propiedad qumica que identifica a los sulfuros, es su reaccin con el cido clorhdrico
diluido al 10%, en donde se libera cido sulfhdrico y ste es identificado por su olor muy
particular.
-
8/3/2019 Inicio Mineraloga General Geoqumica Inorgnica Laboratorio y Prcticas Apoyo Directorio
26/54
La mayora de los sulfuros presentan brillo metlico a submetlico, solo el cinabrio,
oropimente y rejalgar tienen brillo no metlico.
La gran cantidad de compuestos de azufre se observa en los yacimientos de origen
hidrotermal, dando lugar a la hiptesis de que los metales pesados emanan de los focos
magmticos bajo la forma de compuestos voltiles o muy mviles y se depositan en condiciones
de baja temperatura y presin. En condiciones distintas se originan los sulfuros en las rocas
sedimentarias arcillosas, as como en aluviones bituminosos y carbonosos, en donde es comn la
pirita y marcasita, las cuales son formadas en condiciones reductoras y en presencia de cido
sulfhdrico originado por la descomposicin de las sustancias protenicas de la materia orgnica y
en muchos casos por la participacin de bacterias.
Los principales sulfuros son los siguientes:
calcocita bornita
galena esfalerita
calcopirita pirrotina
cinabrio rejalgar
-
8/3/2019 Inicio Mineraloga General Geoqumica Inorgnica Laboratorio y Prcticas Apoyo Directorio
27/54
oropimente estibinita
pirita marcasita
molibdenita arsenopirita
acantita alabandita
millerita pentlandita
covellita cobaltita
El principal uso y/o aplicacin de los sulfuros es la obtencin de los metales que contienen,
ya que la gran mayora de ellos son menas principales de plata, cobre, plomo, zinc, mercurio,
arsnico, antimonio y molibdeno.
SULFOSALES
-
8/3/2019 Inicio Mineraloga General Geoqumica Inorgnica Laboratorio y Prcticas Apoyo Directorio
28/54
Las sulfosales son consideradas como las sales de los hipotticos cidos del azufre. Las sales
se pueden considerar como formadas qumicamente por la reaccin de una base con un cido,
esto es por la neutralizacin del cido. De sta manera y como un ejemplo, el hidrato de calcio y el
cido sulfrico dan sulfato de calcio y agua:
Ca(OH)2 + H2SO4 CaSO4 + 2H2O
(BASE) (ACIDO) (SAL)
Entonces, la sal puede describirse sencillamente como formada por un cido al que se le
sustituyen uno o los tomos de hidrgeno por un elemento metlico o radical.
Para la formacin de las sulfosales de plata el azufre toma el lugar del oxgeno, de tal forma
que el cido sulfoarsenioso normal tiene la frmula H3AsS3 , y la correspondiente sal de plata
Ag3AsS, que corresponde a la proustita. De igual forma, la sal de plata del cido anlogo de
antimonio es Ag2SbS3 que corresponde a la pirargirita.
De los cidos comunes conocidos se puede derivar una serie de otros cidos hipotticos
como el HAsS2 , HAsS5 y otros, no se tiene conocimiento de que existan estos cidos, pero sus
-
8/3/2019 Inicio Mineraloga General Geoqumica Inorgnica Laboratorio y Prcticas Apoyo Directorio
29/54
sales son minerales importantes. Como ejemplo podemos cita a la jamesonita (Pb2Sb2S5) como
una sal del cido H4Sb2S5
Existe una gran cantidad de minerales pertenecientes a esta clase, mas sin embargo, en su
composicin qumica solo un reducido nmero de componentes participa; siendo las sulfosales de
cobre, plata y plomo las ms comunes en la naturaleza.
Las propiedades fsicas de las sulfosales en comparacin con los sulfuros poseen, en su gran
mayora, una dureza menor y son descompuestas con mayor facilidad por los cidos.
La clasificacin de las sulfosales se establece en tres grandes grupos de acuerdo con los
metales en su composicin qumica:
Sulfosales de cobre Sulfosales de plata Sulfosales de plomo
tetraedrita serie de las platas rojas jamesonita
enargita proustita boulargerita
-
8/3/2019 Inicio Mineraloga General Geoqumica Inorgnica Laboratorio y Prcticas Apoyo Directorio
30/54
tennantita pirargirita bournonita
La gnesis, los usos y las aplicaciones para estas especies minerales de las sulfosales, son las
mismas que para los sulfuros.
TELUROS Y ARSENIUROS
Estas clases, no aceptadas por varios autores, se encuentran generalmente asociadas a los
sulfuros y a las sulfosales. Las especies que las representan son pocas y no muy comunes, pero de
gran importancia econmica por los elementos que contienen.
Los teluros son la combinacin del elemento telurio con ciertos metales con los que
encuentra afinidad qumica.
calaverita silvanita hessita
Los arseniuros, son la combinacin qumica de ciertos metales con el elemento arsnico.
-
8/3/2019 Inicio Mineraloga General Geoqumica Inorgnica Laboratorio y Prcticas Apoyo Directorio
31/54
niquelina cobaltita skutterudita
OXIDOS
Los xidos incluyen a todos los compuestos naturales en donde el oxgeno est combinado
con uno o ms metales. Estos han sido agrupados como xidos simples y xidos mltiples. Los
xidos simples estn compuestos de un metal y un oxgeno y los xidos mltiples tienen dos o ms
elementos metlicos en combinacin con el oxgeno.
Los xidos son un grupo de minerales que son relativamente duros y densos que se
encuentran como accesorios en las rocas gneas y metamrficas y como detritos en los
sedimentos.
-
8/3/2019 Inicio Mineraloga General Geoqumica Inorgnica Laboratorio y Prcticas Apoyo Directorio
32/54
El oxgeno forma diferentes compuestos qumicos con los siguientes elementos; la
combinacin de estos elementos con el oxgeno da lugar s la formacin de xidos simples, xidos
mltiples e hidrxidos:
H, Fe, Si, Cu, Mn, Al, Mg, Ca, Ba, Ti, Cr, W, U, Co, Ni, Zn, Hg, Sn, As, Sb, Bi
De la totalidad de los xidos en la corteza terrestre, la slice (SiO2) presenta mayor cantidad
de stos, enseguida se tienen a los xidos de fierro, xidos de manganeso, titanio, estao y cromo
que son considerados de gran importancia econmica.
Los principales xidos son:
SILICE
cuarzo
Variedades Fenocristalinas Variedades Microcristalinas/Fibrosas
-
8/3/2019 Inicio Mineraloga General Geoqumica Inorgnica Laboratorio y Prcticas Apoyo Directorio
33/54
cristal de roca calcedonia
amatista crisoprasa
rosa gata
citrino carneola
morin nix
lechoso sardnix
con inclusiones heliotropo
- rutilado Variedades Granulares
- venturina pedernal
- ojo de tigre jaspe
palo
precioso, de fuego, comn, xilpalo, hialita
-
8/3/2019 Inicio Mineraloga General Geoqumica Inorgnica Laboratorio y Prcticas Apoyo Directorio
34/54
tridimita
cristobalita
coesita
OXIDOS
Grupo de la hematita Grupo de las espinelas
cuprita corindn espinela
uraninita hematita gahnita
zincita ilmenita magnetita
crisoberilo Grupo del rutilo franklinita
columbita rutilo cromita
-
8/3/2019 Inicio Mineraloga General Geoqumica Inorgnica Laboratorio y Prcticas Apoyo Directorio
35/54
pirolusita
casiterita
HIDROXIDOS
Es la combinacin de los metales con el grupo oxidrilo (OH)- que sustituye parcial o
totalmente a los iones de oxgeno en los xidos simples, o bien un elemento metlico de los xidos
mltiples es sustituido por hidrgeno.
-
8/3/2019 Inicio Mineraloga General Geoqumica Inorgnica Laboratorio y Prcticas Apoyo Directorio
36/54
La masa fundamental de los distintos hidrxidos se encuentra en las capas superiores de lacorteza terrestre en el lmite con la atmsfera que contiene oxgeno libre.
La profundidad de penetracin del oxgeno en la corteza terrestre se ve controlada en la mayora
de los casos por el nivel de las aguas subterrneas, siendo tambin de importancia el agua
meterica que se filtra, llevando consigo al oxgeno y al bixido de carbono que lleva disuelto.
La mayora de los hidrxidos se forman en la zona de oxidacin de los yacimientos
preexistentes y en general en la zona de meteorizacin.
Todos los hidrxidos tienden a deshidratarse, esto es, perder el agua de cristalizacin o
intersticial retenida durante su formacin cuando son expuestos a un ambiente de aire seco, o
bien cuando son calcinados en tubo abierto o cerrado.
Entre los hidrxidos existen varios minerales de importancia econmica, consistiendo en menas
principales de fierro, manganeso y aluminio.
-
8/3/2019 Inicio Mineraloga General Geoqumica Inorgnica Laboratorio y Prcticas Apoyo Directorio
37/54
Los principales hidrxidos son:
brucita
manganita
psilomelano (romanechita)
goethita
bauxita (dispora, gibbsita, bohemita)
HALOGENUROS
Son la combinacin de los elementos halgenos (F, Cl, Br, I) con los elementos metlicos
principalmente.
-
8/3/2019 Inicio Mineraloga General Geoqumica Inorgnica Laboratorio y Prcticas Apoyo Directorio
38/54
Esta clase mineralgica se encuentra especficamente constituida por los fluoruros,
cloruros, bromuros y por los ioduros. Corresponden a esta clase aproximadamente 85 especies, de
las cuales solo se detallan las ms abundantes.
Los elementos que se combinan qumicamente para conformar a los halogenuros son los
siguientes:
Na, K, Mg, Ca, Mn, Fe, Ni, Cu, Ag, Hg, Pb, Bi.
Los halogenuros presentan enlace qumico tpicamente inico, con dureza relativamente
baja, en estado slido son malos conductores de la electricidad y del calor, presentando esta
propiedad cuando se encuentran en solucin.
La combinacin de los iones halgenos con cationes metlicos, genera a los siguientes
halogenuros.
FLUORUROS CLORUROS BROMUROS IODUROS
Fluorita Halita Bromargirita Iodargirita
-
8/3/2019 Inicio Mineraloga General Geoqumica Inorgnica Laboratorio y Prcticas Apoyo Directorio
39/54
Criolita Silvita
Carnalita
Clorargirita
Atacamita
Generalmente los halogenuros son originados por precipitacin qumica, siendo algunos
otros por alteracin, enriquecimiento supergnico y por hidrotermalismo.
El mayor uso de estos minerales es en la industria; como fundentes, fertilizantes,
preparacin de vidrios y porcelanas, obtencin de los cidos correspondientes.
En la preparacin electroltica del aluminio
Son fuente secundaria de plata, cobre y aluminio.
-
8/3/2019 Inicio Mineraloga General Geoqumica Inorgnica Laboratorio y Prcticas Apoyo Directorio
40/54
CARBONATOS
Esta clase esta constituida por un nmero considerable de especies minerales, de las cuales
muchas se hallan relativamente muy propagadas en la naturaleza. Esto se refiere bsicamente al
carbonato de calcio, el cual constituye con frecuencia potentes capas de origen sedimentario.
Muchas veces, los carbonatos estn asociados a minerales metalferos en los yacimientos, en otros
casos ofrecen inters industrial como materiales de importantes metales, por ejemplo el
manganeso (rodocrosita) y fierro (siderita).
El radical carbonato (CO3) puede formar compuestos ms o menos estables con cationes de
metales, los principales son:
Mg, Fe, Zn, Ca, Mn, Sr, Pb, Ba, Cu.
-
8/3/2019 Inicio Mineraloga General Geoqumica Inorgnica Laboratorio y Prcticas Apoyo Directorio
41/54
Los carbonatos poseen dureza que oscila entre 3 y 5. Son solubles en agua. A excepcin de
los carbonatos de cobre, que son de color azul o verde, todos los dems son de color blanco o
presentan coloraciones plidas.
Como propiedad distintiva de esta clase, cabe mencionar la efervescencia con los cidos,
aunque en algunos de ellos no se manifiesta a simple vista, logrndose observar dicha
efervescencia cuando es pulverizado el mineral, o calentando el cido, generalmente cido
clorhdrico diluido al diez por ciento.
El origen de los carbonatos se debe a los siguientes procesos, entre otros.
Yacimientos hidrotermales
Procesos de meteorizacin
Procesos de evaporacin precipitacin
Por segregacin de organismos
La importancia prctica de los carbonatos puede resumirse en los siguientes usos:
-
8/3/2019 Inicio Mineraloga General Geoqumica Inorgnica Laboratorio y Prcticas Apoyo Directorio
42/54
Fabricacin de distintos aparatos pticos
Son minerales ornamentales
Como fundentes en procesos metalrgicos
Fabricacin de cemento y cal
Materiales de construccin
Fabricacin de refractarios
Menas de fierro, manganeso, zinc, plomo y cobre
Fabricacin de pinturas
-
8/3/2019 Inicio Mineraloga General Geoqumica Inorgnica Laboratorio y Prcticas Apoyo Directorio
43/54
Los principales carbonatos son los siguientes:
Grupo de la calcita Grupo del aragonito
Calcita Aragonito
Magnesita Witherita
Siderita Estroncianita
Rodocrosita Cerusita
Smithsonita
Grupo de la dolomita Carbonatos hidratados
Dolomita Malaquita
Ankerita Azurita
-
8/3/2019 Inicio Mineraloga General Geoqumica Inorgnica Laboratorio y Prcticas Apoyo Directorio
44/54
SULFATOS
Son la combinacin qumica de los elementos con el radical sulfato (SO4), este radical es formado
a partir del azufre en condiciones muy oxidantes.
La formacin de sulfatos puede tener lugar nicamente en condiciones oxidantes y a temperaturas
relativamente bajas. Estas condiciones son encontradas cerca de la superficie de la corteza
terrestre, por lo tanto no se encuentran como minerales magmatgenos, en las rocas eruptivas ni
en las rocas metamrficas de profundidad.
Los principales elementos que existen en combinacin con el radical sulfato son los siguientes:
Ba, Sr, Pb, Ca, Mg, K, Cu.
-
8/3/2019 Inicio Mineraloga General Geoqumica Inorgnica Laboratorio y Prcticas Apoyo Directorio
45/54
Algunos sulfatos son hidratados, esto es, revestidos por una capa de molculas de agua (agua de
cristalizacin).
Presentan enlace inico y covalente. La dureza es relativamente baja, siendo an mas en los
sulfatos hidratados, son solubles en agua y en general sus propiedades fsicas y qumicas
dependen del catin dominante.
La gnesis de los sulfatos es debida a los siguientes procesos:
Yacimientos hidrotermales
Evaporacin precipitacin
Zonas de oxidacin de yacimientos de sulfuros
Corteza de meteorizacin
Los principales usos y aplicaciones de los sulfatos son los siguientes:
-
8/3/2019 Inicio Mineraloga General Geoqumica Inorgnica Laboratorio y Prcticas Apoyo Directorio
46/54
En la industria qumica
Cermicas y vidrios especiales
Industria papelera
Fabricacin de cemento
Densificante en los fluidos de perforacin
Menas principales de estroncio y plomo
Procesos metalrgicos
Los principales sulfatos son:
Sulfatos Anhidros Sulfatos Hidratados
-
8/3/2019 Inicio Mineraloga General Geoqumica Inorgnica Laboratorio y Prcticas Apoyo Directorio
47/54
Barita Yeso
Celestita Alunita
Anhidrita Calcantita
Anglesita Epsomita
Antlerita
-
8/3/2019 Inicio Mineraloga General Geoqumica Inorgnica Laboratorio y Prcticas Apoyo Directorio
48/54
BORATOS ARSENIATOS
Borax Eritrina
Colemanita Adamita
Ulexita Legrandita
-
8/3/2019 Inicio Mineraloga General Geoqumica Inorgnica Laboratorio y Prcticas Apoyo Directorio
49/54
Kernita
VANADATOS FOSFATOS
Vanadinita Apatito
Carnotita Piromorfita
Turquesa
Autunita
Monacita
Wavellita
TUNGSTATOS MOLIBDATOS
-
8/3/2019 Inicio Mineraloga General Geoqumica Inorgnica Laboratorio y Prcticas Apoyo Directorio
50/54
Wolframita Wulfenita
Scheelita
NITRATOS CROMATOS
Nitro Crocoita
Nitratina
-
8/3/2019 Inicio Mineraloga General Geoqumica Inorgnica Laboratorio y Prcticas Apoyo Directorio
51/54
-
8/3/2019 Inicio Mineraloga General Geoqumica Inorgnica Laboratorio y Prcticas Apoyo Directorio
52/54
-
8/3/2019 Inicio Mineraloga General Geoqumica Inorgnica Laboratorio y Prcticas Apoyo Directorio
53/54
-
8/3/2019 Inicio Mineraloga General Geoqumica Inorgnica Laboratorio y Prcticas Apoyo Directorio
54/54