Minerales Formadores de Rocas

Download Minerales Formadores de Rocas

Post on 02-Aug-2015

114 views

Category:

Documents

4 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

<p>GEOLOGIA GENERAL</p> <p>MINERALES FORMADORES DE ROCAS1.SILICATOSLos silicatos son el grupo de minerales de mayor abundancia, pues constituyen ms del 95% de la corteza terrestre, adems del grupo de ms importancia geolgica por ser petrognicos, es decir, los minerales que forman las rocas. Todos los silicatos estn compuestos por silicio y oxgeno. Estos elementos pueden estar acompaados de otros entre los que destacan aluminio, hierro, magnesio o calcio Qumicamente los silicatos son sales del cido silcico. Los silicatos, as como los aluminosilicatos, son la base de numerosos minerales que tienen al tetraedro de silicio-oxgeno (un tomo de silicio coordinado tetradricamente a tomos de oxgeno) como su estructura bsica: feldespatos, micas, arcillas. Los silicatos forman materiales basados en la repeticin de la unidad tetradrica SiO44-. La unidad SiO44- tiene cargas negativas que generalmente son compensadas por la presencia de iones de metales alcalinos o alcalinotrreos, as como de otros metales como el aluminio. Los silicatos forman parte de la mayora de las rocas, arenas y arcillas. Tambin se puede obtener vidrio a partir de muchos silicatos. Los tomos de oxgeno pueden compartirse entre dos de estas unidades SiO44-, es decir, se comparte uno de los vrtices del tetraedro. Por ejemplo, el disilicato tiene como frmula [Si2O5]6- y, en general, los silicatos tiene como frmula [(SiO3)2-]n. En el caso de que todos los tomos de oxgeno estn compartidos, y por tanto la carga est neutralizada, se tiene una red tridimensional denominada slice o dixido de silicio, SiO2.</p> <p>2.CLASIFICACINLas propiedades de los silicatos dependen ms de la estructura cristalina en que se disponen sus tomos que de los elementos qumicos que constituyen su</p> <p>ING GEOLOGO: HUAMAN SERRANO LUIS</p> <p>Pgina 1</p> <p>GEOLOGIA GENERALfrmula. Ms concretamente, dependen de la forma en que se dispone y enlaza con los iones la unidad fundamental de los silicatos, el tetraedro de (SiO4)4-. La diferencia entre los distintos grupos es la forma en que estos tetraedros se unen. Se distinguen as las siguientes subclases:</p> <p>Nesosilicatos: Con tetraedros sueltos, de forma que cada valencia libre del tetraedro queda saturada por un catin distinto del silicio. Sus frmulas sern (SiO4)4-. Se agrupan en: o Zircones o Olivinos o Granates o Nesosubsilicatos Sorosilicatos: Con dos tetradros unidos por un vrtice para formar un grupo (Si2O7)6-. Se agrupan en: o Epidotas o Melilitas o Torveititas o Hemimorfitas o (Calamina) o Lawsonita Ciclosilicatos: Con grupos de tres, cuatro o seis tetraedros, unidos en anillo. Se agrupan en: o Tetraedritas o Turmalinas o Variedades de la turmalina, chorlo, dravita, indigolita, lidicoaita, elbaita, rubelita o Berilos o Variedades del berilo, esmeralda,morganita, o Cordieritas o Dioptasas Inosilicatos: Con grupos de tetraedros unidos en largas cadenas de longitud indefinida. Los ms comunes son los que presentan cadenas simples, los llamados piroxenos, mientras que los llamados anfboles tienen cadenas dobles. Esta estructura dota a estos minerales de hbito fibroso. Se agrupan en: o Piroxenos o Anfboles o Piroxenoides o Anfiboloides Filosilicatos: Con tetraedros unidos por tres vrtices a otros, formando una red plana que se extiende en un plano de dimensiones indefinidas. Esta estructura dota a estos silicatos de hbito foliado. Se agrupan en:Pgina 2</p> <p>ING GEOLOGO: HUAMAN SERRANO LUIS</p> <p>GEOLOGIA GENERALo o o o o o </p> <p>Cloritas Micas Talcos Pirofilitas Serpentinas Caolinitas</p> <p>Tectosilicatos: Con tetraedros unidos por sus cuatro vrtices a otros tetraedros, produciendo una malla de extensin tridimensional, compleja. La sustitucin de silicio por aluminio en algunos tetraedros permite que en la malla se coloquen cationes. Se agrupan en: o Cuarzo o Tridimita o Cristobalita o Feldespatos o Zeolitas o Escapolitas</p> <p>3.ENSAMBLAJE DE LAS ESTRUCTURAS DE SILICATOS La mayora de las estructuras silicatadas no son compuestos qumicos neutros. Por lo tanto estan neutralizadas por la inclusin de cationes metalicos. Los cationes que mas a menudo enlazan las estructuras silicatadas son los correspondientes a los elementos Hierro (Fe), Magnesio (Mg), Potasio (K), Sodio (Na), Aluminio (Al) y Calcio (Ca). Los iones de aproximadamente el mismo tamao son capaces de sustituirse libremente entre si. Por ejemplo: los iones de Hierro (Fe2+) y magnesio (Mg2+) son casi del mismo tamao y se sustituyen sin alterar la estructura del mineral. Un mineral de este tipo suele expresarse mediante una formula qumica en la que se utilizan parntesis para demostrar el componente variable. Por ejemplo el olivino, (Mg, Fe)SiO4, que es el silicato de magnesio/hierro; es decir: Mg2+ y Fe2+ pueden sustituirse sin alterar la estructura. A veces los iones que se intercambian no tienen la misma carga elctrica. Por ejemplo, cuando el calcio (Ca2+) dustituye al sodio (Na1+), la estructura gana una carga positiva. Entre los constituyentes principalesde los silicatos solo el oxigeno es un anion, ya que estos son negativos son parte funtamental para la unin de estructuras, esta esta cerca de las positivas y alejada de las negativas.</p> <p>ING GEOLOGO: HUAMAN SERRANO LUIS</p> <p>Pgina 3</p> <p>GEOLOGIA GENERAL La mayora de los silicatos consisten en un entramado bsico compuesto por un solo catin de sikicio o aluminio rodeado por cuatro iones de oxigeno con cargas negativas. Esos tetraedros a menudo se unen para formar una diversidad de otras estructuras silicatadas (cadenas, laminas, etc.) a travs de atomos de oxigeno compartido. Por ultimo, los otros cationes se unen con los atomos de oxigeno de esas estructuras silicatadas para crear las estructuras cristalinas mas complejas que caracterizan los</p> <p>silicatos.</p> <p>4.ESTRUCTURAS DE LOS SILICATOSTodo los silicatos tienen una estructura geomtrica definida, el tetraedro silicio-oxigeno, formado por cuatro tomos de oxgeno.</p> <p>SiO4</p> <p>ING GEOLOGO: HUAMAN SERRANO LUIS</p> <p>Pgina 4</p> <p>GEOLOGIA GENERAL</p> <p>Esta estructura consiste en cuatro iones de oxigeno que rodean a un ion de silicio mucho menor. Un tetraedro podr compartir ninguno, uno, dos, tres o sus cuatro oxgenos dando lugar a diferentes tipos de estructuras, a la base de la clasificacin de los silicatos.</p> <p>4.1OTRAS ESTRUCTURAS DE LOS SILICATOSOtras de las estructuras de los silicatos son de cationes que proporciona la carga elctrica, estos pueden unirse entre si segn la variedad de configuraciones para formar cadenas sencillas, cadena dobles o estructuras laminares esta unin se produce porque los tomo de silicio de tetraedros comparten tomos de oxigeno. Tetraedros Aislados: Olivina La estructura atmica ms sencilla contiene aniones de silicato individuales y cationes de metal, generalmente hierro (Fe) y magnesio (Mg). Por consiguiente, se necesitan 2 tomos de Fe2+ o Mg2+ Para equilibrar la carga Si (+4) de silicato. La olivina es el ms comn de los silicatos de este tipo y conforma la mayora del manto.</p> <p>ING GEOLOGO: HUAMAN SERRANO LUIS</p> <p>Pgina 5</p> <p>GEOLOGIA GENERALOLIVINA</p> <p> Cadenas de tetraedros: Piroxenos y amfboles1 Cuando los aniones silicato se polimerizan, comparten un tomo de oxgeno con un tetraedro vecino formando largas estructuras encadenadas y negativas, las cadenas se unen a los cationes de metal como el Fe2+, Mg2+, y Ca2+ para equilibrar esa carga negativa. Las cadenas sencillas de silicatos incluyen un grupo comn llamado piroxenos</p> <p>PIROXENO</p> <p>El piroxeno es uno de los minerales dominantes en este ejemplo de gabro. Es un mineral oscuro y puede ser difcil de reconocer.</p> <p>1</p> <p>Los amfboles tienden a formar cristales prismticos con dos clivajes planos separados a 120 grados.</p> <p>ING GEOLOGO: HUAMAN SERRANO LUIS</p> <p>Pgina 6</p> <p>GEOLOGIA GENERALLas cadenas dobles se forman cuando un tetraedro comparte el tercer in de oxgeno con una cadena vecina y se les llama amfboles Lminas: Micas y barros Cuando cada tetraedro comparte tres de sus iones de oxgeno con otros, se forman lminas. Las micas2 como la muscovita y la biotita son silicatos en lminas comunes. Este clivaje3 perfecto produce un tipo de enlace que ocurre entre las lminas.</p> <p>MUSCOVITA</p> <p>BIOTITA</p> <p> Los barros4 son otro silicato en lmina muy importante. La presencia del agua en ellos lubrica las lminas y es lo que hace que los barros sean fciles de trabajar para crear cermica.</p> <p> ESTRUCTURA: QUARZO Y FELDESPATO</p> <p>2 3 4</p> <p>Las micas tienen clivaje perfecto Como la olivina, el cuarzo no tiene clivaje ya que carece de una debilidad natural dentro de su estructura tridimensional Los barros incorpora agua en su estructura atmica lo que se pierde al exponerlos al fuego</p> <p>ING GEOLOGO: HUAMAN SERRANO LUIS</p> <p>Pgina 7</p> <p>GEOLOGIA GENERALCuando cada tetraedro comparte todo sus tomos de oxgeno con sus tetradros contiguos, se forma una estructura tridimensional muy fuerte de enlaces Si-O.</p> <p>CUARZO FELDESPATO</p> <p>5.SILICATOS NO FERROMAGNESIANOS (CLAROS).Como su nombre indica, los silicatos claros (o no ferromagnesianos) tienen generalmente un color claro y un peso especfico de alrededor de 2,7, que es considerablemente inferior al de los silicatos ferromagnesianos. Como se indic anteriormente, estas diferencias son fundamentalmente atribuibles a la presencia o ausencia de hierro y magnesio. Los silicatos claros contienen cantidades variables de aluminio, potasio, calcio y sodio, ms que hierro y Magnesio. Entre los silicatos claros tenemos La moscovita es un miembro comn de la familia de las micas. Su color es claro y tiene un brillo perlado. Como otras micas, la moscovita tiene una excelente exfoliacin en una direccin. En lminas finas, la moscovita es transparente, una propiedad que explica su utilizacin como "vidrio" de las ventanas durante la Edad Media. Dado que la moscovita es muy brillante, a menudo puede identificarse, por los destellos que proporciona, a una roca. Incluso si alguna vez ha mirado de cerca la arena de la playa, quiz haya visto el brilloING GEOLOGO: HUAMAN SERRANO LUIS Pgina 8</p> <p>GEOLOGIA GENERALresplandeciente de las escamas de mica dispersas entre los otros granos de arena. El feldespato, el grupo mineral ms comn, puede formarse bajo un intervalo muy amplio de temperaturas y presiones, un hecho que explica en parte su abundancia. Tienen dos planos de exfoliacin que se encuentran a 90, o cerca, son relativamente duros (6 en la escala Mohs) y tienen un brillo que oscila entre vitreo y perlado. Como componentes de una roca, los cristales de feldespato pueden identificarse por su forma rectangular y sus caras brillantes bastante lisas. La estructura de los feldespatos es una red tridimensional formada cuando tomos de silicio adyacentes comparten tomos de oxigeno. Adems, entre una cuarta parte y la mitad de los tomos de silicio en la estructura del feldespato son sustituidos por tomos de aluminio. La diferencia de carga entre el aluminio (+3) y el silicio (+4) radica en la inclusin de uno o ms de los siguientes iones en el retculo cristalino: potasio (+1), sodio (+1) y calcio (+2). Debido al gran tamao del ion potasio, en comparacin con el tamao de los iones sodio y calcio. Existen dos estructuras diferentes de los feldespatos. LA ORTOSA es un miembro comn de un tipo de feldespatos que contiene iones potasio en su estructura. El otro grupo. Denominado plagioclasas. Contiene iones sodio y calcio que se sustituyen libremente linos a otros dependiendo del ambiente existente durante la cristalizacin. La ortosa suele ser de color crema claro a rosa salmn. El color de las plagioclasas, por otro lado, oscila entre blanco y grisceo. Sin embargo, el color no debe utilizarse para distinguir estos grupos. La nica forma segura de distinguir fsicamente los feldespatos es buscar una multitud de finas lneas paralelas, denominada estriaciones. Las estriaciones se encuentran en algunos planos de exfoliacin de las plagioclasas, pero no estn presentes en la ortosa El cuarzo es el nico mineral comn de los silicatos formado completamente por silicio y oxgeno. Como tal, al cuarzo se le aplica el trmino de slice, que tiene la frmula qumica (SiO2). Dado que la estructura del cuarzo contiene una proporcin de dos iones de oxgeno (02- ) por cada ion silicio (Si4+), no se necesitan otros iones positivos para alcanzar la neutralidad. En el cuarzo se desarrolla un armazn tridimensional al compartir por completo tomos de silicio adyacentes a los oxgenos. Por tanto, todos los enlaces del cuarzo son del grupo silicio-oxgeno fuerte. Por consiguiente, el cuarzo es duro, resistente a la meteorizacin y no muestra exfoliacin. Cuando se rompe, suele exhibir fractura concoide. En su forma pura, el cuarzo es transparente y si se le deja solidificar sin interferencia formara cristales hexagonales que desarrollan extremos en forma piramidal. Sin embargo, como la mayora de los otros minerales claros, el cuarzo suele estar coloreado por la inclusin de diversos iones (impurezas) y se forma sin desarrollar buenas caras cristalinas. Las variedades mas comunes de cuarzo son el cuarzo lechoso (blanco), el ahumado (gris), el rosa (rosa). la amatista (purpura) y el cristal de roca (transparente)ING GEOLOGO: HUAMAN SERRANO LUIS Pgina 9</p> <p>GEOLOGIA GENERALLa arcilla es un trmino utilizado para describir una variedad de minerales complejos que, como las micas, nene estructura laminar. Los minerales arcillosos suelen ser de grano muy fino y slo pueden estudiarse al microscopio. La mayora de los minerales arcillosos se origina como productos de la meteorizacin qumica de otros silicatos. Por tanto, los minerales de arcilla constituyen un gran porcentaje del material superficial que denominados suelo. Debido a la importancia del suelo en la agricultura, y a su papel como material de soporte de los edificios, los minerales de arcilla son extremadamente importantes para los seres humanos. Uno de los minerales de arcilla ms comunes es la caolinita, que se utiliza en la fabricacin de porcelana y en la produccin de papel satinado, como el utilizado en este libro de texto. Adems, algunos minerales de la arcilla absorben grandes cantidades de agua, lo que les permite hincharse hasta varias veces su tamao normal. Estas arcillas se han utilizado comercialmente en multitud de formas ingeniosas, entre ellas como aditivos para engrosar los batidos en los restaurantes de comida rpida</p> <p>6.SILICATOS OSCUROSLos silicatos oscuros o ferromagnsicos son minerales ricos en hierro y en magnesio y bajo contenido en slice entre los ms comunes se tienen por ejemplo: el olivino, el anfbol, el piroxeno, biotita y clorita. EL OLIVINO El olivino o peridoto es un mineral del grupo VIII (silicatos), segn la clasificacin de Strunz, es un nesosilicato de hierro y magnesio. Es normalmente verde parduzco y se halla en las rocas de origen magmtico, en las zonas de rift, en sus etapas de apertura, especialmente en los basaltos.</p> <p>Se forma por cristalizacin de magmas bsicos o ultrabsicos. Es mayoritario en dunitas y peridotitas, asociado a piroxenos y cromitas. Formado por una mezcla isomorfa de fayalita y forsterita, sus dos especies...</p>