Minerales y rocasMinerales y rocas

Guión:Guión: CristalografíaCristalografía Formación de cristalesFormación de cristales Asociación de cristalesAsociación de cristales

MineralesMinerales Rocas : magmáticas, sedimentarias y Rocas : magmáticas, sedimentarias y metamórficasmetamórficas

CristalografíaCristalografía

Definición:Definición: Estudio de las formas geométricas en las que se presentan los Estudio de las formas geométricas en las que se presentan los

mineralesminerales

Cristales: si presentan forma geométricaCristales: si presentan forma geométrica

Sustancias amorfas: no presentan esos ordenamientosSustancias amorfas: no presentan esos ordenamientos

Materia cristalina: no presentan ordenamiento geométrica pero sí Materia cristalina: no presentan ordenamiento geométrica pero sí interiormenteinteriormente

Elementos de un cristalElementos de un cristal Leyes de la cristalografíaLeyes de la cristalografía Sistemas cristalográficosSistemas cristalográficos

Elementos de un cristalElementos de un cristal

1.1. Malla elementalMalla elemental

2.2. Constantes cristalográficosConstantes cristalográficos

3.3. Elementos de simetríaElementos de simetría

- Centro- Centro

- Ejes de simetría- Ejes de simetría

- Planos de simetría- Planos de simetría

Constantes cristalográficasConstantes cristalográficas

Definen su forma geométrica Definen su forma geométrica

Elementos de Elementos de simetría:simetría:

- Centro- Centro

- Ejes: binario- Ejes: binario

ternarioternario

cuaternariocuaternario

senariosenario

- Planos- Planos

Distintos planos de simetríaDistintos planos de simetría

Centro de simetríaCentro de simetría

Divide a Divide a cualquier cualquier segmento en segmento en dos partes dos partes igualesiguales

TriclínicoTriclínico

Malla : prisma Malla : prisma inclinado inclinado

de bases de bases

romboidalesromboidales Ejes -----Ejes ----- Planos ------Planos ------ CentroCentro

MonoclínicoMonoclínico

Malla: prisma Malla: prisma inclinado de inclinado de bases rectangularesbases rectangulares

Ejes: 1 EEjes: 1 E22 Planos: 1 planoPlanos: 1 plano CentroCentro

RómbicoRómbico

Malla: prisma recto de bases rectangularesMalla: prisma recto de bases rectangulares Ejes: 3 EEjes: 3 E22

Planos: 3Planos: 3 CentroCentro

TetragonalTetragonal

Malla: prisma recto Malla: prisma recto de bases de bases cuadradascuadradas

Ejes: 1 EEjes: 1 E4 4 , 2+2 E, 2+2 E22

Planos: 2+2+1Planos: 2+2+1 CentroCentro

HexagonalHexagonal

Malla: prisma recto Malla: prisma recto de bases de bases hexagonaleshexagonales

Ejes : 1 EEjes : 1 E66 , 3+3 E , 3+3 E22

Planos: 3+3+1 Planos: 3+3+1 CentroCentro

CúbicoCúbico

Malla: cuboMalla: cubo Ejes: 3 EEjes: 3 E 4 4, 4 E , 4 E 33, 6 E , 6 E 22

Planos: 9Planos: 9 CentroCentro

LeyesLeyes

Los ejes y los ángulos son constantes Los ejes y los ángulos son constantes en cada mineralen cada mineral

Cuando se modifica un elemento Cuando se modifica un elemento geométrico todos los elementos geométrico todos los elementos análogos sufren la misma análogos sufren la misma modificaciónmodificación

Formación de los cristalesFormación de los cristales

SolidificaciónSolidificación - mezclas fundidas- mezclas fundidas - disoluciones- disoluciones - vapores- vapores InteraccionesInteracciones - de gases entre sí o con la - de gases entre sí o con la

masa sólida.masa sólida. - de soluciones- de soluciones

Propiedades de los Propiedades de los mineralesminerales

DefiniciónDefinición

Son consecuencia deSon consecuencia de:: Los átomos o iones que lo formanLos átomos o iones que lo forman La disposición en el cristalLa disposición en el cristal Los enlaces químicosLos enlaces químicos

Propiedades físicasPropiedades físicas

- - MecánicasMecánicas: : tenacidad, dureza, exfoliación y fracturatenacidad, dureza, exfoliación y fractura

- Ópticas: - Ópticas: color, brillo, luminiscencia, y refringenciacolor, brillo, luminiscencia, y refringencia

- Eléctricas: - Eléctricas: conductividad, piezoelectricidad y piroelectricidadconductividad, piezoelectricidad y piroelectricidad

- Magnéticas- Magnéticas

AsociacioneAsociaciones s

de de

cristalescristales

Asociaciones especiales: Asociaciones especiales: maclasmaclas

MineralesMinerales Existen 80 elementos que originan Existen 80 elementos que originan

unos 2000 compuestos inorgánicos pero unos 2000 compuestos inorgánicos pero no todos aparecen en la naturaleza, por no todos aparecen en la naturaleza, por tanto el número de minerales es más tanto el número de minerales es más bajo de lo que se podría pensarbajo de lo que se podría pensar

- Hace falta que sean estables- Hace falta que sean estables - Algunos elementos solo se - Algunos elementos solo se

presentan asociados de una forma presentan asociados de una forma determinada ( por ejem. El Rb no da determinada ( por ejem. El Rb no da minerales a no ser que esté unido al K)minerales a no ser que esté unido al K)

- Muchos elementos se presentan - Muchos elementos se presentan de forma específica: el oro siempre de forma específica: el oro siempre nativo, otros solo dan sulfuros…..nativo, otros solo dan sulfuros…..

Estudio de los mineralesEstudio de los minerales Los minerales se pueden estudiar con dos enfoques Los minerales se pueden estudiar con dos enfoques

distintos:distintos: - Por su origen: magmáticos….- Por su origen: magmáticos…. - Por las afinidades geoquímicas- Por las afinidades geoquímicas

Elementos siderófilos, con poca afinidad por el OElementos siderófilos, con poca afinidad por el O22 o el o el S por tanto se suelen presentar en forma nativa: Pt, Ir, S por tanto se suelen presentar en forma nativa: Pt, Ir, Os, Au, Pd, Ru,…..Os, Au, Pd, Ru,…..

Elementos calcófilos, se unen al S formando sulfuros: Elementos calcófilos, se unen al S formando sulfuros: Cu, Ag, Zn, Cd, Hg, Sb, Bi, Ni, As, Se, Co,…….Cu, Ag, Zn, Cd, Hg, Sb, Bi, Ni, As, Se, Co,…….

Elementos litófilos, se unen al oxígeno formando Elementos litófilos, se unen al oxígeno formando óxidos Li, Na, K, Mg, Ca, Si, Al, Ti (alcalinos y alcalino-óxidos Li, Na, K, Mg, Ca, Si, Al, Ti (alcalinos y alcalino-térreos)térreos)

Estos compuestos podrán unirse entre sí o con el Estos compuestos podrán unirse entre sí o con el agua, COagua, CO22 dando lugar a otro tipo de compuestos dando lugar a otro tipo de compuestos

Grupos de mineralesGrupos de minerales

Elementos nativos: oro, azufre, diamanteElementos nativos: oro, azufre, diamante Haluros: cloruros, bromuros,…Haluros: cloruros, bromuros,… Sulfuros: galena, pirita,….Sulfuros: galena, pirita,…. Óxidos e hidróxidos: casiterita, corindon,…Óxidos e hidróxidos: casiterita, corindon,… Carbonatos: calcita, azuritaCarbonatos: calcita, azurita,….,…. Nitratos: nitroNitratos: nitro Fosfatos: apatitoFosfatos: apatito Sulfatos: yesoSulfatos: yeso SilicatosSilicatos

Silicatos: Silicatos: NesosilicatosNesosilicatos

Tetraedros independientesTetraedros independientes Se originan en el proceso:Se originan en el proceso: - Magmático:- Magmático: Olivina Olivina

- Metamórfico: - Metamórfico: Andalucita, Andalucita, cianita y sillimanitacianita y sillimanita. Granate. Granate

Silicatos: Silicatos: SorosilicatosSorosilicatos

Los tetraedros Los tetraedros se unen de dos se unen de dos en dosen dos

Origen: Origen: metamórficometamórfico

Silicatos: Silicatos: CiclosilicatosCiclosilicatos

Se forman Se forman ciclos de 3, 4 ó ciclos de 3, 4 ó 6 tetraedros.6 tetraedros.

Origen en el Origen en el proceso proceso metam’orfico metam’orfico esmeraldas, esmeraldas, berilosberilos

Silicatos: Silicatos: PiroxenosPiroxenos

Forman cadenas sencillas ilimitadasForman cadenas sencillas ilimitadas Origen magmáticoOrigen magmático

AnfíbolesAnfíboles

Cadenas doblesCadenas dobles Uniones débiles Uniones débiles

entre cadenasentre cadenas Origen Origen

magmáticomagmático

FilosilicatosFilosilicatos

Se unen en Se unen en dos dos direcciones direcciones

Origen:Origen:

-magmático-magmático

-metamórfico-metamórfico

-sedimentario-sedimentario

FilosilicatosFilosilicatos

Magmáticos: micas (blanca o Magmáticos: micas (blanca o moscovita,moscovita,

negra o biotita)negra o biotita)

Los Los enlaces libres se orientan en una enlaces libres se orientan en una misma dirección.misma dirección.

Sedimentarios: caolinita, Sedimentarios: caolinita, montmorillonita, talco,……..montmorillonita, talco,……..

MetamórficosMetamórficos

TectosilicatosTectosilicatos

Cuarzo………………..SiO2

Potásicos……………….Ortosa K Al Si 3 O8

Albita Na Al Si3 O8

Plagioclasas………….. Oligoclasa Feldespatos Andesita Labradorita Bytownita Ca Al2 Si2 O8

Magma: el Ca2+ y K+ tienden a romper o no dejar formar enlaces Si-O por lo tanto disminuyen la viscosidad del magma

Tectosilicato: cuarzo SiOTectosilicato: cuarzo SiO22

(Esquema ficticio)(Esquema ficticio) Todos los enlaces son covalentes por tanto casi inatacableTodos los enlaces son covalentes por tanto casi inatacable

Tectosilicato: ortosa Tectosilicato: ortosa KAlSiKAlSi33OO88

¡Ojo con los ¡Ojo con los lugares lugares marcadosmarcados

Tectosilicato: bytownitaTectosilicato: bytownita

Observad la cantidad de puntos débiles de Observad la cantidad de puntos débiles de esta estructuraesta estructura

Rocas magmáticasRocas magmáticas

- Definición de magma- Definición de magma - Situación del magma y lugares donde - Situación del magma y lugares donde

solidificasolidifica - Tipos de rocas magmáticas- Tipos de rocas magmáticas - Diferenciación magmática - Diferenciación magmática Reacciones de BowenReacciones de Bowen Series continuasSeries continuas Series discontinuasSeries discontinuas

Origen: Origen: - Dorsales fusión por descenso de presión- Dorsales fusión por descenso de presión - Subducción: aumento de temperatura por - Subducción: aumento de temperatura por

rozamientorozamientoClases:Clases: Ácidos o básicosÁcidos o básicos

Otras teorías alternativas a la diferenciación magmáticaOtras teorías alternativas a la diferenciación magmática - Por emigración de iones- Por emigración de iones - Las rocas vítreas por presión (aunque sean débiles después - Las rocas vítreas por presión (aunque sean débiles después

de mucho tiempo) se cristalizande mucho tiempo) se cristalizan - Las rocas sedimentarias con condiciones adecuadas se - Las rocas sedimentarias con condiciones adecuadas se

transforman en magmáticastransforman en magmáticas

Lugares de solidificación del magmaLugares de solidificación del magma

Proceso magmáticoProceso magmático

• Fase ortomagmática: cristalizan silicatos siguiendo las reacciones de Bowen• Pegmatítica se producen en determinadas circunstancias cuando la ortosa y el cuarzo se encuentran en una estar acompañados con mica blanca y determinada proporción, pueden otros elementos Neumatolítica: quedan compuestos volátiles que se acumulan en depósitos a temperaturas alrededor de los 400º son elementos nativos o sulfuros• Hidrotermal: por debajo de los 400º

- Hipotermales: (400º- 300º) casiterita, wolframita - Mesotermales: (300º - 150º) sulfuros de Fe, Zn, Cu, Pb - Epitermales: (150º - 50º) sulfuros de Sb, Hg, Ag y oro

Acompañando a estos están los omnipresentes cuarzo, calcita, fluorita, baritina,…

Series de BowenSeries de Bowen

Proceso magmático en el batolitoProceso magmático en el batolito

Textura de las rocas magmáticasTextura de las rocas magmáticas

Textura de las rocas magmáticasTextura de las rocas magmáticas

Rocas metamórficas

• Definición• Factores que influyen - Calor - Presión - Líquidos quimicamente activos• Tipos de metamorfismo• Clases de rocas

Rocas metamórficas

Definición: Conjunto de procesos que suceden en el interior de la corteza por los que una roca, sin perder nunca el estado sólido, se transforma en otra roca distinta

Factores que influyen:

Calor produce: - Cambios químicos - Re-cristalización

• Por el calor interno de la Tierra• Rozamiento • Contacto con el magma

Factores que influyen

Presión - Disminución del volumen - Cambio de estructura

• Confinamiento• Presión litostática• Presiones hidrostáticas• Direccionales (tectónicas)

Factores que influyen

• Líquidos quimicamente activos

Efectos de los factores

Calor Presión Líquidos

Re-cristalizaciónCambios en la ComposiciónDeshidratación

Frío: MillonitasIntermedio:redes densasCaliente: reorientación de los cristales(mov. Intergranulares e intragranulares)

Sustituciones iónicas

Tipos de metamorfismo

• Contacto o metamorfismo térmico Alrededor de una fuente de calor:

volcanes (cornubianitas)

• Dinamo-metamorfismo Una elevada presión en zonas

superficiales de la corteza (millonitas)

• Metamorfismo regional Zonas profundas donde el calor y la

presión son elevadas

Intensidad del metamorfismo• Arcillas Pizarras Filitas

Esquistos Gneis

Arcillas (sedimentarias)Pizarras (sedimentarias- ligeramente

metamórficas)Filitas (esquistos con menos grado

de metamorfismo)

Clases de rocas

• Según su aspecto - Foliadas: esquistos

- Bandeadas: gneis - Recristalizadas: cuarcitas

Clases de rocas

• Ejemplos de rocas

Metamórficas

( Las migmatitas han sufrido una fusión parcial durante el metamorfismo)

Otros ejemplos de rocas

• Las rocas sedimentarias se granitizan a presión y temperatura

• Las rocas vítreas lo mismo• El yeso se convierte en anhidrita• Por P y T se producen casos de

polimorfismo: grafito y diamante o andalucita, sillimanita y cianita

Rocas sedimentarias

• Definición• Origen • Formación: litificación• Clases de rocas

Diagénesis o litificaciòn

• Compactación, disminución del volumen expulsando el agua y disminuyendo los poros

• Cementación precipitación de sustancias solubles transportadas por el agua

• Disolución por el agua de algunos componentes y por tanto creación de nuevos poros

• Reemplazamiento de unos minerales por otros (silicificación y dolomitización)

• Re-cristalización cambio en la estructura cristalina

Clases de rocas

• Detríticas• Organógenas• Químicas

Detríticas

• Son la consecuencia de lilitificación• Tienen tres partes - Trama partículas o granos principales

- Matriz partículas más finas que rellenan los huecos

- Cemento material cristalizado en los poros

• Se clasifican según el tamaño del grano

No detríticas, químicas

Se producen por procesos físico-químicos a veces acompañados por restos orgánicos o partículas

• Carbonatadas• Silíceas• Evaporitas• Óxidos

Rocas carbonatadas

De origen químico

• Travertinos (estalactitas y…)• Margas• Dolomías• Micritas: se producen en el fondo del mar• Oolíticas: cristales de calcita sobre granos de

arena

Rocas carbonatadas

De origen orgánico

• Estromatolitos• Recifales• Lumaquelas: con conchas• Foraminíferos: caparazones de protozoos

(nummulites)

Evaporitas

Cristalización por evaporación

• Calizas evaporíticas o de precipitación• Yeso• Cloruradas - Halita o sal gema - Silvina - Carnalita

Orgánicas

Tienen origen en procesos fermentativos es decir en ambiente reductor por medio de bacterias

• Carbón por restos de plantas - Antracita - Hulla - Lignito - Turba• Petróleo restos de plancton

Ejemplos de rocas sedimentarias