Minerales y rocas

Definiciones :

Un mineral es una sustancia :-Sólida : ningún líquido puede ser mineral,-Natural : los diamantes y gemas artificiales obtenidos en el laboratorio no son minerales.,- Inorgánica : No producida por los seres vivos.- De composición química fija (dentro de unos límites ) - Con una estructura cristalina : con sus átomos ordenados. Las sustancias amorfas(sin orden interno), como la obsidiana, no son minerales.

Una roca es un agregado natural de uno o más minerales. - Pueden existir rocas formadas por un solo tipo de mineral : rocas monominerales.- Lo más frecuente es que las rocas estén formadas por varios minerales. - La composición y la disposición de estos minerales, es clave para la identificación de la roca.-Las rocas se forman como consecuencia de un proceso geológico como volcanes, sedimentación, transformación de otras rocas, etc… por eso se clasifican según el proceso que las originó y no según su composición química. Por ejemplo :la caliza es una roca sedimentaria y el mármol metamórfica y ambas están formadas por el mismo mineral : carbonato de calcio. -Existen rocas magmáticas, metamórficas y sedimentarias.

Cuarzo Feldespato Biotita Granito.

Ejemplos:

Cuarzo, feldespato y biotita son minerales que forman una roca llamada granito.

Dunita:olivino puro ObsidianaMármol

Caliza

Carbonato de calcio

Cristales y redes cristalinas

Como ya vimos los minerales poseen una estructura cristalina : sus átomos están ordenados. Esto significa que los átomos, moléculas o iones que componen la estructura cristalina se repiten de manera ordenada en las tres direcciones del espacio.Es decir que, a lo largo de cualquier dirección, los elementos que la forman se encuentran repetidos a la misma distancia(traslación).Definimos traslación fundamental a la traslación mínima en un cristal ,es decir a la mínima distancia que podemos encontrar un elemento de otro. Si desarrollamos el paralelepípedo que generan las traslaciones fundamentales, obtendremos la celda unidad.

Cada celda unidad viene definida por la magnitud de sus traslaciones y de los ángulos que forman entre ellas. Por repetición de esta celda unidad podemos reconstruir la red cristalina.

Del apilamiento de estas redes se obtienen las redes tridimensionales. Existen 14 tipos diferentes de redes tridimensionales (redes de Bravais) que se agrupan en 7 sistemas cristalinos diferentes.

Procesos de cristalización

La formación de cristales puede originarse de diferentes maneras, según las características del ambiente donde tenga lugar: solidificación, cristalización y recristalización.

Conocimientos previos: Magma: Mezcla de gases y roca fundida. Rocas magmáticas: son aquellas que proceden del enfriamiento de un magma.

Cuando el enfriamiento es lento se forman las rocas plutónicas.Cuando el enfriamiento es rápido se forman las rocas volcánicas.

1.- Solidificación:Materiales fundidos que al disminuir su temperatura se produce un cambio de

estado, pasando de líquido a sólido.En las rocas plutónicas, sí tiene lugar la formación de cristales, puesto que, el enfriamiento es lento. Esto facilita la ordenación de los componentes el cristal. Así durante el enfriamiento lento de un magma, en cada rango de temperatura se forman distintos cristales (minerales).

En muchos casos, no se produce cristalización, por ejemplo en las rocas volcánicas a veces el descenso de temperatura es tan rápido que no da tiempo a que los componentes de cristal se ordenen y se forman masas amorfas(vidrios volcánicos).

2.- Cristalización: Los cristales se forman por saturación de alguno de los componentes de un fluido. Existen dos modalidades:

a.-Precipitación: Por ejemplo cuando se evapora el disolvente de una disolución.b.-Sublimación: Cuando es un gas el que pasa directamente al estado sólido. Por ejemplo : cuando los gases de un volcán salen al exterior y se ponen en

contacto con la atmósfera.

3.- Recristalización: Los componentes de un cristal preexistente se reorganizan y forman un nuevo cristal. Al variar las condiciones del medio (presión, temperatura o composición), un cristal puede desestabilizarse y empezar a variar su estructura o su composición dentro del estado sólido. Es muy frecuente durante procesos metamórficos.

Propiedades de la materia cristalina :

Son básicamente tres: homogeneidad, anisotropía y simetría

1.- Homogeneidad: En la materia cristalina, el valor de una propiedad medida en cualquier porción de un cristal se mantiene idéntica en todo él . Por ejemplo la densidad de un fragmento de cuarzo es la misma independientemente del lugar del fragmento en el que la mida (alrededor de 2,6 g/cm3. Sucede lo mismo con la dureza, raya, brillo…

2.- Anisotropía: Las distancias entre los elementos que forman el cristal varía con la dirección y esto afecta a las propiedades de cristal.

Así una propiedad puede dar valores diferentes dependiendo de la dirección en que la midamos.

3.- Simetría: Por el hecho de ser periódica la materia cristalina es simétrica.