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Amelia Calonge García Dpto. Geología. Universidad de Alcalá email: [email protected] Los Materiales Terrestres: Minerales y Rocas

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Page 1: Los Materiales Terrestres: Minerales y Rocas …...muestras de la roca ya sueltas y que se encuentran por el suelo. Una vez recogida una muestra de mineral o roca debemos envolverla

Amelia Calonge GarcíaDpto. Geología. Universidad de Alcalá

email: [email protected]

Los Materiales Terrestres: Minerales y Rocas

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ANTECEDENTES¿Qué es un mineral?

¿De qué están hechos los minerales?

¿Cuántos minerales hay en la naturaleza?

¿Qué semejanzas y diferencias hay entre los

minerales?

¿Cómo se pueden identificar los materiales de la

Tierra?

✓ Conocer la composición y origen de la Tierra.

✓ Ciencias específicas de la Geología y tan antigua

como la civilización humana, (los minerales han

sido utilizados desde antiguo: el sílex ha sido

utilizado como arma y herramienta por los primeros

homínidos; se han utilizado para nombrar

civilizaciones primitivas, esto es, Edad de la Piedra

y Edad de los Metales: cobre, bronce y hierro.

Actualmente los utilizamos en construcción, como

componentes de algunas medicinas, en joyería,

alimentación, etc.

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CONTENIDOS

• Introducción

• Concepto de mineral

• Proceso de cristalización

• Propiedades de los minerales

• Tipos de minerales

• Concepto de roca

• Tipos de rocas

• Los recursos de la Geosfera

• Colección de rocas y minerales

• Referencias bibliográficas

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CONCEPTO DE MINERAL

Sustancia inorgánica de origennatural con una estructura cristalinaespecífica y una composiciónquímica característica. Aunque lacomposición química puede variar,en algunos casos, dentro de unoslímites. La estructura interna, lacomposición y las propiedadesfísicas permiten caracterizar cadaespecie mineral.

MINERALOGÍA

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CRISTALIZACIÓN

Los cristales se forman por cristalización, bien a partir de soluciones

concentradas (como ocurre con la sal, el yeso,...), o bien a partir del

enfriamiento de magmas (tal como el cuarzo, olivino, ...).

Material:

• Azúcar

• Dos vasos de precipitados

Desarrollo:

1. En un vaso de precipitado orecipiente similar casi lleno de aguadisuelve poco a poco azúcaragitando hasta que compruebesque no admite mas (cuando agitesy no se disuelva).

2. Vierte la solución en un vaso.

3. Introduce en ella un poco de hilo ydeja en reposo durante unos días.

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Hay minerales que son extraídos y utilizados para aprovechar sus

componentes químicos porque las propiedades de éstos son útiles para la

industria. Las propiedades de un mineral, es decir sus características, son

únicas y dependen de su composición y de como se ordenan sus

componentes. El estudio de las propiedades características de los minerales

nos permite identificarlos y clasificarlos. Una vez conocidas las propiedades

de un mineral, podemos saber de cual se trata usando claves dicotómicas.

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PROPIEDADES. COLOR

Los constituyentes mayoritarios de unmineral pueden controlar su color.

Se entiende por color el de la superficiedel mineral.

A los minerales que pueden exhibir unavariedad o gama de colores se lesdenomina alocromáticos o que poseenuna coloración exótica (ej. cuarzo).

Los minerales cuyo color es constante einherente con sus componentesquímicos, es decir, tienen un colorcaracterístico e invariante ante lasposibles impurezas que pueda contenerse les denomina idiocromáticos o quetienen una coloración inherente (Ej.azufre, malaquita, galena,..)

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PROPIEDADES. RAYA.

El color del polvo fino de un mineral se denomina raya. El llamado color de

raya se aprecia cuando rayamos el mineral hasta pulverizarlo y depositamos

el polvo resultante en una superficie blanca (placa de porcelana). Con

frecuencia el color de raya no coincide con el color de la superficie del

mineral, ya que esta última suele estar alterada o sucia.

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PROPIEDADES. BRILLOEs el resultado de la reflexión y la refracción de la luz

en la en la superficie de un mineral (forma en que la

superficie refleja la luz):

➢ Metálico: los minerales brillan como un metal.

➢ No metálico: los minerales no brillan.

El brillo no metálico se subdivide en varios tipos:

a) Vítreo: tiene el brillo del vidrio (cuarzo)

b) Resinoso: presenta el brillo de la resina (azufre)

c) Nacarado o perlado: muestra el brillo irisado de

la perla (calcita).

d) Céreo o graso: parece estar cubierto de una

delgada capa de aceite

e) Sedoso: como la seda, es el resultado de la

reflexión de la luz sobre un agregado de fibras

finas paralelas.

f) Adamantino: muestra un reflejo fuerte y brillante

como el diamante.

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PROPIEDADES. DUREZALa dureza es la resistencia que ofrece un

mineral a ser rayado por otro mineral o por

un objeto. La dureza de un mineral está

controlada por los enlaces más débiles de

su estructura interna.

Se determina frotando el mineral problema

con los de la escala de Mohs (1822).

Esta escala consta de 10 minerales a los

que se les ha asignado un valor creciente

de dureza (del 1 al 10), de modo que cada

uno de ellos es rayado por todos los de

mayor dureza. En la práctica:

➢ Si se raya con la uña (2,5), se dice que

es blando.

➢ Si se raya con un euro (5,5), se dice

que es duro.

➢ Si no se raya con el euro se dice que

es muy duro.

.

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PROPIEDADES. EXFOLIACIÓN

Cuando un mineral sufre un golpe ouna fuerte presión se puede comportarde diversas formas, se comportan,fundamentalmente, de tres maneras:

❖ Se amolda al golpe aplastándose,se dice entonces que el mineral esmaleable. Propia de mineralescomo los metales nativos: oro,cobre, platino, plata, etc.

❖ Se parte según uno o varios planospreferentes, se dice entonces que elmineral es exfoliable.

❖ Se parte en secciones regulares, sedice entonces que el mineral sefractura.

Tipos de exfoliación

La galena se exfolia en cubos

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PROPIEDADES. DIAFANIDAD.

Diafanidad

Es la propiedad que poseen algunosminerales de permitir que la luz lostraspase casi en su totalidad; si la luz nopuede ser transmitida a través de ellos, nisiquiera mediante sus bordes másdelgados, se dice que su diafanidad esopaca. Se distinguen dos grados dediafanidad: transparente, cuando elcontorno de un objeto puede serdistinguido perfectamente a través delcuerpo del mineral; y translúcido, si seintuye un objeto a través del cuerpo delmineral pero no se distingue con claridad.

Un mineraltraslúcido dejapasar la luz,pero no permitedistinguir unobjeto conclaridad a travésde él.

Un mineral opaco no dejapasar la luz.

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PROPIEDADES. DENSIDAD

La densidad es la relación entre la masa del

mineral y su volumen. A igual volumen, un mineral

más denso tiene más masa que uno menos denso.

Densidad= masa/volumen

Si se expresa en relación con la densidad del

agua, se la denomina peso específico.

La densidad de los minerales se debe a: 1) las

masas atómicas de los elementos que constituyen

el mineral, y 2) el empaquetamiento de los átomos.

Por ejemplo, el diamante y el grafito están hechos

de carbono. Pero en el diamante los átomos de

carbono están organizados en una estructura

mucho más compacta que en el grafito. Por eso la

densidad del diamante es de 3,5 g/cm3 y la del

grafito 2,1 g/cm3.

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PROPIEDADES. FORMATodos los minerales tienen una forma, aunque no se vea bien. Algunos presentan siempre

formas definidas, como el cuarzo, la pirita o el granate. Se llama hábito a la forma

cristalización en que se presentan habitualmente los minerales. El hábito de un cristal está

determinado por su estructura interna.

El hábito o morfología de crecimiento de un mineral, se puede definir como la manera

relativa en que se desarrollan sus caras cristalinas. Generalmente el habito depende de los

factores fisicoquímicos del medio (temperatura, presión, viscosidad,...) que existen durante

la formación del mineral. Por tanto, un mismo mineral puede tener distintos hábitos.

Cúbico Romboédrico Octaédrico Rombododecaédrico Trigonal columnar

halita, galena, pirita, fluorita, silvina, etc.

calcita, dolomita, etc.

fluorita, pirita, diamante, meta-les nativos, etc.

granate turmalina, calcita, cuarzo,

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OTRAS PROPIEDADESSabor y tacto

Es el resultado de la disolución dealgunos minerales, muy solubles, con lasaliva. Por medio de este sistema sepueden reconocer algunos halogenuros(p.ej. la halita, silvina, carnalita) y sulfatosentre otros minerales.

Algunos minerales tienen una tactountoso que los hace fácilmentereconocibles mediante el tacto. Este es,por ejemplo, el caso del talco.

Magnetismo: es la capacidad dealgunos minerales para ser atraídos porun imán. La mayoría de los mineralesque contienen hierro son magnéticos,pero pocos los son tanto como lamagnetita. Muchas compañías utilizan laspropiedades magnéticas para extraerminerales. Los minerales útiles (lasmenas) se pueden separar de los que nolos son (ganga) utilizando potenteselectroimanes.

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LAS ROCAS

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ANTECEDENTESSi observamos las

rocas con el

microscopio, vemos

claramente los

diferentes minerales

que la constituyen. En

la foto vemos una roca

con el microscopio: la

anfibolita . Los granos

verde y verdes

amarillentos son de

anfíbol, mientras que

los blancos son granos

de plagioclasa (un tipo

de feldespato). El

anfíbol y la plagioclasa

son minerales. La

anfibolita es una roca

formada por anfíbol y

la plagioclasa.

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CONCEPTO DE ROCA

Roca: agrupación de minerales, y la

Ciencia que estudia las rocas es la

PETROLOGÍAExisten varias formas de clasificar las

rocas, aquí se propone la que hace

referencia a su origen. Así se distinguen

dos grandes grupos de rocas: las de

origen externo o exógenas (formadas en

la superficie de la Tierra), y las de origen

interno o endógenas (formadas, en parte

al menos, en el interior de la Tierra).

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Las rocas endógenas se subdividen en magmáticas y metamórficas.

Las rocas magmáticas proceden del magma y se diferencian dos subgrupos:

rocas intrusivas (formadas por el magma que se solidifica en el interior:

PLUTÓNICAS, como por ejemplo el granito o el gabro) y rocas extrusivas

(formadas a partir del magma que se solidifica en la superficie de la Tierra:

VOLCÁNICAS, como es el caso de la riolita o el basalto).

Las rocas metamórficas son el resultado de las elevadas presiones y

temperaturas a las que se someten rocas ya existentes. Ejemplos: pizarra y

gneis.

Las rocas sedimentarias se forman a partir de materiales que proceden de la

erosión de otras rocas. Se subdividen en:

Rocas detríticas: están formadas por fragmentos de rocas y/o minerales. Ej.

Conglomerado, arenisca y limo.

Rocas químicas: formadas por minerales que estaban disueltos en el agua y

que, por diversas causas, dejaron de estarlo y se depositaron. Ej. rocas

carbonatadas (calizas y dolomías) y evaporíticas (yeso o halita)

Rocas organógenas o de origen orgánico: formada por la acumulación de

restos orgánicos (carbón, petróleo).

TIPOS DE ROCAS

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Los recursos de la Geosfera

Obtenemos de la corteza terrestre 3 tipos de

recursos: minerales, rocas y combustibles.

1.- Minerales: piedras preciosas o gemas (diamante,

esmeralda, rubí, ...) y minerales de interés industrial

(el uranio de la uranita para las centrales nucleares;

el sílice del cuarzo para el vidrio, los metales (cobre,

hierro, plomo, etc.)

2.- Rocas: rocas industriales (con caliza y arcilla se

hace cemento, con la arcilla cerámica, etc.) y rocas

ornamentales (mármol, granito, pizarra, etc.) en

construcción y para esculturas, suelos,

revestimientos, etc.

La producción minera

española no destaca a

escala mundial, aunque hasta

hace poco tiempo ha sido uno

de los productores principales

de mercurio, carbón y

actualmente se encuentra

entre los principales

productores de sepiolita.

Arcilla Mármol Pizarra Toba calcárea

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COLECCIÓN DE MINERALES Y ROCAS

Para recolectar minerales y rocas esimportante tener en cuenta el no modificar elpaisaje. Por tanto, es preferible recogermuestras de la roca ya sueltas y que seencuentran por el suelo. Una vez recogidauna muestra de mineral o roca debemosenvolverla en papel de diario o similar paraconservarlo de los golpes. También debemosescribir en una ficha datos como: tipo demineral o roca si lo sabemos, lugar y fecha derecogida. Una vez en casa, podemos utilizarguías o claves dicotómicas para identificar lasmuestras desconocidas, ya que si no se esexperto, no resulta fácil..

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PROPIEDADES

de las rocas

Del mismo modo que los minerales, las rocas tienen unas propiedades que

permiten su identificación. Estas propiedades dependen, sobre todo, del

modo en que la roca se formó en la naturaleza. Así, sus propiedades son:

1.La forma en que la roca aparece en la naturaleza: en enormes bloques

macizos, muy fragmentadas, en capas horizontales o inclinadas, etc.

2.La composición de la roca es el conjunto de minerales que la forma. Ej.

El granito esta formado por 3 minerales (cuarzo, feldespato y mica) y la

caliza por uno, la calcita.

3.La textura es la forma en que se disponen los granos de los minerales en

la roca. Estos pueden ser de tamaño y forma distintos, pueden disponerse

de forma ordenada, pueden ser fragmentos de otras rocas, etc.

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¡MUCHAS GRACIAS!