Minerales III: Clasificación

Geología General I2013

� Composición Química – base de la clasificación moderna

� Clases – anión o grupo aniónico dominante

� Mismo anión - más semejantes que aquellos con mismo catión

� Tienden a formar asociaciones minerales o aparecer en yacimientos similares

� 12 Clases Minerales

1. Elementos Nativos2. Sulfuros3. Sulfosales4. Óxidos: a) Simples y Múltiples

b) Hidróxidos5. Haluros6. Carbonatos7. Nitratos8. Boratos9. Fosfatos10. Sulfatos11. Volframatos12. Silicatos

o Familias – tipo químicoo Grupos – similitud cristalográfica y

estructuralo Especies – = estructura, ≠

composición química o Variedades químicas - % inusuales

constituyentes químicos

1) Elementos Nativos

� Minerales formados por átomos del mismo elemento químico

� 3 grandes categorías:1. Elementos metálicos2. Elementos semimetálicos3. Elementos no metálicos

1) Metales Nativos

� Enlaces metálicos entre átomos � Sustancias naturales de mejor

conductibilidad eléctrica y térmica� Fuerte brillo metálico� 3 grupos

Grupo del Oro(Au – Ag – Cu)

� Comprende el Au, Ag y Cu� Buenos conductores del calor y

electricidad� Maleables, dúctiles y séctiles� Brillo metálico� Fractura astillosa� Puntos de fusión bajos� Densidades muy elevadas

Oro

� Sistema cúbico� Raya: amarillo claro

metálico� Brillo: metálico � Color: naranja, blanco

rojizo, blanco amarillo, amarillo, amarillopálido

� Hábito: hojoso, dendrítico, filiforme, masivo, granos, escamas

� Dureza 2½ a 3� Yacimientos: filones

hidrotermales Qz/Au rocas ígneas

Grupo del Platino

� Incluye al Pt, Pd� También Platiniridio (platino-iridio)

e Iridosmina (iridio-osmio)� Más duros y con puntos de fusión

más elevados que los anteriores

Platino

� Sistema cúbico

� Raya: blanco grisáceo metálico.

� Brillo: metálico

� Color: gris oscuro, gris acero, gris acero claro.

� Cristales cúbicos, usualmente granos, pepitas, escamas,masasirregulares

� Dureza 4 a 4½

� Yacimientos: rocas ultrabásicas

Grupo del Hierro (Fe – FeNi)

� Fe puro (raro en superficie) � 2 especies de ferroníquel (kamacita

y taenita):� Aleaciones características del núcleo

terrestre� Meteoritos

Hierro

� Sistema cúbico

� Raya: color gris metálico

� Brillo: metálico

� Color: negro hierro, gris oscuro, gris acero

� Hábito: masivo, nódulos

� Dureza 4 a 5

� Yacimientos: óxidos e hidróxidos; mineral secundario por reducción compuestos (Groenlandia)

2) Semimetales Nativos

� Enlaces mixtos (iónicos-covalentes) entre átomos

� Sistema trigonal� En gral, no se encuentran juntos

naturalmente� Quebradizos� Peores conductores de calor y

electricidad

Grupo del Arsénico(As – Sb – Bi)

� Incluye los semimetales arsénico, antimonio y bismuto

� Quebradizos� Conducen calor y electricidad (peor

que los anteriores)

Antimonio (Sb)

� Sistema trigonal

� Raya: negro, gris claro

� Brillo: metálico

� Color: gris, grisplomo, blanco

� Hábito: acicular, masivo, reniforme, botrioidal

� Dureza 3½

3) No metales Nativos

� Enlaces Covalentes entre átomos� Diferentes sistemas� Azufre (ortorrómbico)

� Diamante (cúbico) polimorfos� Grafito (hexagonal) de C

Azufre

� Sistema ortorrómbico

� Raya: blanco

� Brillo: resinoso

� Color: pardo amarillento, gris amarillento, verduzco, rojizo, amarillo

� Hábito: masivo, pulverulento, terroso

� Dureza 1 a 2

� Yacimientos: cráteres volcánicos (depositación a partir de gases); filones por oxidación de sulfuros metálicos

Diamante � Sistema cúbico

� Raya: incolora

� Brillo: graso, adiamantado

� Color: negro, azul, incoloro, gris, blanco

� Cristales cúbicos, octaédricos, dodecaédricos (caras curvas)

� Dureza: 10

� Yacimientos: kimberlitas (depósitos aluviales e in situ)

Grafito

� Sistema hexagonal

� Raya: color negro

� Brillo: metálico, mate

� Color: negro, negrohierro, gris oscuro, gris acero

� Hábito: Hojoso, radiado

� Dureza: 1½ a 2

� Yacimientos: rocas metamórficas (antes sedimentarias)

2) Sulfuros

� Anión ( S-2)� Junto a ellos por similitud

(ocurrencia restringida): Sulfoarseniuros, Telururos y Arseniuros

� Fórmula general: AmXn (A = metal, X = no metal)

� Enlaces de los tres tipos� Opacos (mayoría)

� Importantes! Comprenden la mayoría de los minerales de mena

� Galena (PbS)� Pirita (FeS2 – sistema cúbico)� Calcopirita (CuFeS2)� Argentita (Ag2S)� Blenda o esfalerita (ZnS)� Marcasita (FeS2 – sistema ortorrómbico)

Pirita

� Sistema cúbico

� Raya: negro verduzco

� Brillo: metálico

� Color: amarillo latón

� Hábito: cristales cúbicos y octaédricos; masiva, granular

� Dureza 6 – 6,5

� Yacimientos: muy común como mineral primario o secundario; rocas ígneas, metamórficas e incluso sedimentarias

3) Sulfosales

� Anión ( S-2)� Compuestos complejos similares a sales� Minerales de azufre no oxidados,

estructuralmente ≠ a sulfuro� Grupo diverso con más de 100 especies

minerales� Las más comunes naturalmente:

Sulfosales de Cu, Ag y Pb� Yacimientos: Minerales secundarios

hidrotermales asociados a sulfuros

4) Óxidos

� Anión: (O-2)� Oxígeno combinado con uno o más metales� Enlaces fuertemente iónicos � Fórmulas generales:

XO, X2O, XO2, X2O3 - Óxidos Simples

� Cuprita (Cu2O)� Cincita (ZnO)� Periclasa (MgO)� Grupo del Corindón (Al2O3)� Grupo Rutilo (TiO2)� Grupo Hematite (Fe2O3)

Cuprita (Cu2O)� Sistema cúbico

� Raya: color rojo parduzco

� Brillo: adiamantado, semimetálico

� Color: negro, rojo, rojopardo, rojo púrpura

� Habito: cristales cúbicos, octaédricos y dodecaédricos; agregados masivos

� Dureza 3,5 a 4

� Yacimientos: filones de rocas ígneas (asociada a otros minerales mena de Cu)

� XY2O4– Óxidos Múltiples

� Grupo de las Espinelas (MgAl2O4)

� Sistema cúbico� Raya: color blanco grisáceo� Brillo: vítreo� Color: azul, pardo, incoloro,

verde, rojo� Hábito: cristales octaédricos;

masivo, granos � Dureza 8� Yacimientos: rocas metamórficas

o accesorio en rocas ígneas básicas

� Hidróxidos� Óxidos hidratados� Anión OH- sustituye total o

parcialmente aniones O- en óxidos� Menor dureza y densidad que los

óxidos� Minerales de alteración

Psilomelano

o Hidróxido de Mn y Ba� Sistema ortorrómbico� Raya: negra� Brillo: semimetálico,

mate� Hábito: botroidal,

masivo� Dureza: 4 a 6� Yacimientos: mineral

secundario (disolución y precipitación)

5) Haluros

� Aniones dominantes: iones halógenos electronegativos (Cl-, Br-, F-, I-)

� Enlaces iónicos� Durezas relativamente bajas� Puntos de fusión moderados a

elevados� Malos conductores del calor y

electricidad

� Minerales de hidrotermalismo y evaporíticos

� Halita (NaCl)� Fluorita (CaF2)� Silvina (KCl)� Atacamita (Cu2Cl(OH)3)

Fluorita (CaF2)o Sistema cúbico

� Raya: de color blanco

� Brillo: vítreo

� Color: azul, verde, rojo, blanco, amarillo

� Hábito: cristales cúbicos y octaédricos; masiva, granular, columnar

� Dureza 4

� Yacimientos: filones hidrotermales y calizas/dolomías; accesorio de rocas ígneas

6) Carbonatos

� Complejo aniónico dominante: (CO3-2)

� Inestables en presencia de H+

� 3 grupos isoestructurales:

� Grupo de la Calcita (sistema hexagonal):

� Calcita (CaCO3)� Magnesita (MgCO3)� Siderita (FeCO3)� Rodocrosita (MnCO3)

Calcita

� Sistema hexagonal

� Raya: color blanco, gris

� Brillo vítreo

� Color: pardo, incoloro, rosa, blanco, amarillo

� Hábito: cristales prismáticos y romboédricos; granular, masivo, fibroso

� Dureza 3

� Yacimientos: rocas sedimentarias

� Grupo de la Dolomita:

� Carbonatos de Ca y Mg� Dolomita - CaMg(CO3)2

� Ankerita - CaFe(CO3)2

� Kutnahorita – CaMn(CO3)2

Dolomita

� Sistema hexagonal

� Raya: de color blanco

� Brillo: vítreo

� Color: pardo, pardogris, gris, blanco, amarillo parduzco

� Hábito : cristales romboédricos; granular, masivo

� Dureza 3,5 a 4

� Yacimientos: calizas dolomíticas y dolomías; filones hidrotermales

� Grupo del Aragonito (sistema ortorrómbico)

� Aragonito (CaCO3)� Witherita (BaCO3)� Estroncianita (SrCO3)� Cerusita (PbCO3)

Aragonito

� Sistema ortorrómbico

� Raya: de color blanco

� Brillo: vítreo

� Color: incoloro, gris, blanco, blanco rojizo, blanco amarillento

� Hábito: cristales tabulares, radiados y aciculares

� Dureza 3,5 a 4

� Yacimientos: condiciones de menor T que la calcita

� Carbonatos Monoclínicos (OH-)

� Malaquita – Cu2CO3(OH)2

� Azurita – Cu3(CO3)2(OH)2

Azurita� Sistema monoclínico

� Raya: azul claro

� Brillo: vítreo

� Color: azul, azulceleste, azul oscuro, azul claro

� Hábito: Masivo

� Dureza 3,5 a 4

� Yacimientos: oxidación de filones de cobre (calizas)

7) Nitratos

� Grupo aniónico dominante: (NO3-)

� Semejantes estructuralmente a los carbonatos

� Menos sensibles a descomposición por ácidos

� Nitratina (NaNO3)� Nitro (salitre) (KNO3)� Lugares cálidos y secos

8) Boratos

� Grupo aniónico dominante: (BO-)� Alta T de fusión� Dureza superior� 100 especies minerales� Bórax Na2B4O5(OH)4

� Evaporitas de lagos salados� Eflorescencia en superficie de suelos

regiones áridas

9) Fosfatos

� Grupo aniónico dominante: (PO4-)

� Muchas especies minerales pero poca proporción en la naturaleza

� Se incluyen Arseniatos y Vanadatos� Monacita (TTRR, radiactivo)� Apatito (Fl, Cl u OH)� Forma criptocristalina - colofana

10) Sulfatos

� Grupo aniónico dominante: (SO4-2)

� Sales asociadas a ambientes de desecación

� Hidratados o anhidros� Baritina (BaSO4)� Anhidrita (CaSO4)� Yeso (CaSO4.2H2O)

Yeso

� Sistema monoclínico� Raya: de color blanco � Brillo: nacarado � Color: pardo, incoloro,

blanco, blancoverduzco, blanco amarillento

� Hábito: cristales tabulares y aciculares; rosetas, masivo

� Dureza 2� Yacimientos: depósitos

evaporíticos

11) Volframatos

� Tungstatos� Molibdatos� Minerales raros� Contienen Fe, Ca, Co, Mg y Mn� Yacimientos: depósitos

hidrotermales (filones y venas)

12) Silicatos

� Grupo de minerales más grande� Amplio rango de composición

química� 25% minerales conocidos� Corteza terrestre: cada 100 átomos,

60 O, 20 Si y 6/7 Al� Resto: Fe, Mg, Na, Ca y K

� Unidad estructural fundamental:

� Tetraedro con Si central rodeado de 4 átomos de O (SiO4)-4

� Tetraedros pueden unirse de formas #, dando lugar a # tipos de silicatos

Nesosilicatos

� Formados por tetraedros aislados -NO comparten oxígenos

� Se unen por cationes: Fe, Mg, Al� Relación Si:O es 1:4 [(SiO4)-4]� # grupos en función del tipo de

catión � Empaquetamiento denso – pesos

específicos y durezas relativamente altas

Grupo del Olivino

� Fórmula general R2SiO4, con R = Fe y Mg

� Ricos en Fe más comunes

� Mineral mantélico� Yacimientos:

dunitas; accesorio en rocas ígneas ferromagnesianas

� Forsterita (Mg2SiO4) � Raya blanco� Brillo vítreo� Color incoloro, verde,

verde amarillo, blanco, amarillo

� Hábito masivo� Dureza 7

� Fayalita (Fe2SiO4)� Raya blanco� Brillo vítreo� Color negro� Hábito tabular, masivo� Dureza 6,5

Pakistán

Hot Springs

Sorosilicatos

� Formados por tetraedros dobles aislados

� Relación Si:O es 2:7 [(SiO7)-6]� Cada 2 tetraedros se comparte 1 O� El resto se unen por cationes

� Grupo del Epidoto� Fórmula general� (SiO4)(Si2O7)X2Y3O(OH) � Donde X = Ca, Sr, Pb, Mn+2, Ce, La

o Na e Y = Al, Fe, Cr, Be, Mg o Mn+3

� Epidoto, Zoisita, Clinozoisita� Yacimientos: minerales

metamórficos

� Sistemas monoclínico y ortorrómbico

� Raya de color blanco grisáceo

� Brillo vítreo� Color negro, gris,

verde parduzco, verde amarillento, amarillo

� Habito: cristales prismáticos; fibroso, granular

� Dureza 7

Epidota

Clinozoicita

Zoicita

Ciclosilicatos

� Formados por anillos de tetraedros enlazados

� Relación Si:O es 1:3� 3 posibles configuraciones cíclicas

cerradas � Unión de 3 tetraedros (Si3O9)-6

� Unión de 4 tetraedros (Si4O12)-8

� Unión de 6 tetraedros (Si6O18)-12

� Berilo Be3Al2(Si6O18)

� Grupo de la Turmalina:� Fórmula general

(Si6O18)XY3Al6(BO3)(OH)4

� Donde X = Ca e Y = Mg, Fe, Al, Mn+2, Li

�

� Berilo� Sistema hexagonal� Raya blanca� Brillo vítreo a resinoso� Color azul, incoloro,

verde, rosa, amarillo � Hábito: columnar,

prismático� Dureza 7,5 a 8� Yacimientos: rocas

graníticas y esquistos micáceos

Inosilicatos

� Formados por cadenas de tetraedros

� Unión lateral por cationes

� 2 tipos de cadenas:

� Cadenas simples – cada tetraedro se une por 2 de sus vértices a tetraedros vecinos

� Motivo estructural (Si2O6)-4

� Ingreso de elementos metálicos

� Grupo de los Piroxenos� Fórmula general XY(Si2O6)� Donde X = Na o Ca e Y = Mg, Fe,

Al, Mn, Li o Ti

� Cadenas Dobles – cadenas simples de tetraedros unidas mediante 1 O cada 2 tetraedros

� Motivo estructural (Si4O11)-6

� Ingreso de elementos metálicos

� Grupo de los Anfíboles� Fórmula general (W,X,Y)7-

8(Z4O11)2(OH)2

� Donde W = Ca, Na, K, X = Mg, Fe+2, Y = Fe+3, Al, Ti y Z = Si o Al

� Elementos de radios iónicos análogos (se sustituyen mutuamente)

� Mayoría del sistema monoclínico, pero hay del ortorrómbico

� Celda unidad de dimensiones similares segun 2 direcciones

� Ingreso de ꞊ cationes metálicos� Anf presentan OH-; Px no� Colores, brillos y durezas parecidos en

especies análogas� Pesos específicos e índices de refracción

Anf<Px

� Raya gris verduzco� Brillo vítreo a

resinoso� Color negro, pardo

oscuro, pardo claro, verde, verde, ocre

� Hábito: cristales Px prismáticos y gruesos; cristales Anf alargados y aciculares

� Durezas 5 a 6,5

Px: Enstatita

Anf: Actinolita

Px:Augita

� Px cristalizan a mayores T magmáticas que Anf

� H2O presente pueden dar Anf

� Yacimientos: Rocas ígneas y metamórficas

Filosilicatos

� Formados por tetraedros enlazados compartiendo 3 de sus 4 O en un mismo plano

� Capas de redes pseudohexagonales� Unidades (Si4O10)-4

� Sustitución Si por Al (50%)

� Minerales hábito ojoso o escamoso� 1 dirección dominante de clivaje� Blandos, pesos específicos bajos� Hojas de tetraedros extensión

indefinida� OH- son comunes centro anillos � Yacimientos: comunes como

minerales de alteración ; rocas metamórficas e ígneas

� Talco� Minerales Arcillosos� Grupo de las Micas� Muscovita Si3AlO10Al2(OH)2K � Biotita Si3AlO10(Fe,Mg)3(OH)2K� Clorita Si3AlO10Mg2(OH)2AlMg3(OH)6

� Muscovita � Raya blanco� Brillo vítreo� Color gris, blanco, blanco

parduzco, blanco verduzco, blanco plata

� Habito: laminar, escamas� Dureza 2 a 2,5 � Sistema monoclínico

� Biotita � Raya gris, blanco� Brillo vítreo a nacarado� Color pardo negruzco, pardo

oscuro, pardo verduzco, blanco, amarillo

� Habito: laminar, escamas� Dureza 2,5 a 3� Sistema monoclínico

Tectosilicatos

� Importantes! 64% corteza terrestre

� Formados por tetraedros que comparten sus 4 O

� Armazón 3D � Relación Si:O es 1:2� Sustitución Si por Al 50%� Relación Si:Al 1:1 (AlSiO-2) y 1:3

(AlSi3O-8)

� Grupo de la Sílice (Qz y polimorfos)� Grupo de los Feldespatos� Grupo de los Feldespatoides� Serie de las Escapolitas� Grupo de las Zeolitas

� Familia de la Sílice SiO2:� Eléctricamente neutros, 9

polimorfos (T formación)� Cuarzo: brillo vítreo, fractura

concoide, colores variados; abundante!

� Tridimita� Cristobalita� Ópalo

Cristalino

Microcristalino

Criptocristalino

Amorfo

Cuarzo

Forma en la Flia de la Sílice

Tridimita

Cristobalita

ÓpaloObsidiana

� Grupo de los Feldespatos� 2 subgrupos:� a)Plagioclasas – serie isomorfa de

aluminosilicatos calco-sódicos� b)Feldespatos Alcalinos –

polimorfos de fórmula general Si3AlO8K

� Buen clivaje según dos direcciones (90°)

� Pesos específicos bajos� Dureza 6� T cristalización determina ≠s

estructuras � Red infinita de tetraedros Si/Al� Yacimientos: minerales formadores

de rocas

� Raya blanco� Brillo subvítreo� Color incoloro,

gris, gris rojizo, rojo, blanco, verde-azul

� Hábito cristales tabulares

� Dureza 6� Sistema

Triclínico

An0

An100

Bytownita An80

Labradorita-An60

Feldespatos Ca-Na (Plagioclasas)

Feldespatos Alcalinos (K)

� Microclina/Ortoclasa Raya blanco

� Brillo vítreo� Color gris, verde, verde

azulado, amarillo rojo, rosado

� Hábito: prismas cortos, tabular, usualmente masivo, maclas

� Dureza 6 � Sistemas triclínico y

monoclínico

Amazonita -Microclina

Ortoclasa