Definición y propiedades de los minerales

Minerales que constituyen las rocas

Los silicatos son minerales formados principalmente por silicio y oxígeno

SUSTANCIA SÓLIDA

NO PRODUCIDO POR LOS SERES VIVOS: Origen

inorgánico

NATURAL. CON COMPOSICIÓN QUÍMICA DEFINIDA.

Ej: La calcita está formada de carbonato cálcico.

Líquidos (agua dulce o salada) y gases (aire)

Cualquier producto fabricado por

nosotros

Conchas, dientes, garras, caparazones o esqueletos de los

organismos

NO SON MINERALES

MINERAL

ESTRUCTURA INTERNA CRISTALINA

Mineraloides

•Sustancias que cumplen todas las demás propiedades pero carecen de estructura interna ordenada. Ejemplo: Ópalo

Estructura cristalina

Estructura cristalinaEstructura amorfa

NO SON MINERALES

Silex

CalcitaPirita Cuarzo

EN TODOS LOS MINERALES: Átomos colocados en las 3 direcciones del espacio

1. Si esta colocación se manifiesta externamente en forma geométrica: CRISTAL

2. Si no se manifiesta externamente: NO ES UN CRISTAL. ES UN MINERAL AMORFO

Estructura interna cristalina: ordenación de átomos del mineral

•Hábito cristalino: Tipo de forma geométrica del cristal•Celda unidad: unidad estructural repetida en las redes cristalinas

redes cristalinas

Cristales

Los átomos de los minerales se unen disponiéndose ordenadamente en el espacio, formando

Líneas imaginarias trazadas entre los puntos del espacio entre los que se encuentran los átomos (nudos de la red)

Los nudos se encuentran alineados formando filas reticulares, cuya intersección define planos reticulares

Elementos de simetría

•Centro de simetría: Punto interno que divide en partes iguales a cualquier segmento que pase por él y que haya sido trazado desde un vértice, cara o arista.

•Eje de simetría: Línea imaginaria que atraviesa la red de forma que si ésta gira a su alrededor, los elementos constituyentes se repiten un número determinado de veces.

•Plano de simetría: Plano imaginario que divide la red en dos partes de forma que una es la imagen especular de la otra.

Sistemas cristalinos

•Los minerales se pueden presentar en siete sistemas cristalinos diferentes. En cada uno de estos sistemas hay una disposición característica de los átomos en las tres dimensiones. Cada uno de ellos se caracteriza por poseer una relación entre las dimensiones de sus tres aristas y los tres ángulos que forman las aristas entres sí, lo que se denomina la celdilla unidad.

Sistema triclínico

Sistema monoclínico

Sistema ortorrómbico

Sistema tetragonal

Sistema romboédrico

Sistema cúbico

CRISTALIZACIÓN

•Proceso por el cual se forman cristales. Es necesario que los átomos de la red cristalina se ensamblen por enlaces.

1.Evaporación del disolvente2. Cambios de condiciones físico-químicas

1.Evaporación del disolvente2. Cambios de condiciones físico-químicas

Precipitación

•Los iones de una disolución acuosa se enlazan formando cristales por:•- Evaporación del disolvente•- Cambio en las condiciones físico-químicas de la disolución que afecta a la solubilidad de los constituyentes.

•Así se forman los minerales de muchas rocas sedimentarias.

Precipitación

Sublimación

•Cuando el fluido es un gas se produce la cristalización directamente al estado sólido. •Es el caso de fumarolas volcánicas. Se produce por bajada brusca de temperatura.

El color amarillo se produce porla sublimación del azufre

Solidificación

•Al enfriarse un magma se unen los elementos en redes cristalinas sólidas.•Así se forman los minerales de las rocas plutónicas

Solidificación

Recristalización o transformaciones en estado sólido

•Son modificaciones de cristales ya existentes que tienen lugar cuando un mineral ya cristalizado queda expuesto a un cambio de condiciones físico-químicas que desestabiliza su red cristalina. Esto hace que algunos de sus componentes se desprendan y junto a otros presentes en el medio, vuelvan a unirse en otros lugares de la red. El resultado es un mineral diferente, con una estructura cristalina más estable en las nuevas condiciones.

•Así se forman muchos minerales de las rocas metamórficas.

Nucleación

•La formación de un cristal comienza con la nucleación, formación de un núcleo o partícula inicial con las propiedades de un cristal, a partir de la cual éste ya puede crecer. Existen dos modalidades de nucleación: • * Nucleación homogénea: Cuando la partícula es de la   misma composición y estructura del cristal que se   va a formar. •* Nucleación heterogénea: Cuando el núcleo es una   sustancia diferente y preexistente que favorece su   cristalización. Las partículas extrañas quedan incluidas   dentro del nuevo cristal como impurezas o inclusiones. •* La nucleación es un momento delicado y la inestabilidad   del medio puede hacer que su formación no se produzca,   o bien, que sea efímera

Nucleación

•Alrededor del núcleo, existen posiciones a partir de las cuales es más sencilla (aportan mayor energía al cristal) la adición de nuevos elementos. La tendencia de las nuevas partículas es rellenar huecos, completar filas, terminar caras y formar nuevas caras. Aún así existen cristales donde las condiciones del medio han permitido el crecimiento de las aristas.

Nucleación: a partir de una partícula el cristal crece

Nucleación y crecimiento de un cristal

Minerales polimorfos

•Minerales con la misma composición química pero distinta estructura cristalina.•Por ejemplo: a altas presiones y temperaturas los átomos de carbono cristalizan en el sistema cúbico y forman el diamante, mientras que en condiciones más moderadas, cristalizan en el sistema hexagonal y forman el grafito.

Minerales polimorfos

En el diamante los átomos de Carbono tienen

una disposición

El grafito está compuesto de Carbono

Aunque, a veces, dos minerales pueden tener la

misma composición química

El diamante está compuesto de Carbono

En el grafito los átomos de Carbono tienen otra

disposición

Y es que ambos se han formado en condiciones

de temperatura y presión diferentes

Altas P y T

Bajas P y T

Minerales isomorfos

•Minerales con la misma estructura cristalina pero con composiciones químicas distintas.•Durante el ensamblaje de la red de un mineral suelen producirse sustituciones de sus elementos. Si se sustituyen elementos con tamaño y propiedades parecidas, no se altera la estructura cristalina y al acabar la cristalización, aparece un conjunto formado por varios minerales isomorfos.

Minerales isomorfos

La galena es sulfuro de plomo y la halita cloruro sódico, pero ambas tienen una Celdilla elemental cúbica.

Propiedades características para identificar un mineral

FORMA

COLORBRILLO

DUREZA

TENACIDAD

EXFOLIACIÓN

FRACTURA

FORMA

FORMA

COLOR¿Presenta

formas geométricas?

NOSI

CRISTAL

La pirita se presenta en cristales cúbicos

Poliedro con caras, aristas y vértices

¿Gris?¿Verde?

¿Amarillo?

Azufre

Malaquita

Galena

¿Violeta?

Cuarzo amatista

Color de la raya de un mineral

BRILLO

MetálicoMate

Sedoso o nacarado

Vítreo

Calcita

PiritaMica

Bauxita

Aspecto de la superficie del mineral cuandorefleja la luz

DUREZA

Es la resistencia que ofrece el mineral a ser rayado por otro mineral o por otro objeto

ESCALA DE DUREZA DE MOHS

Por ejemplo, un mineral que es rayado por el cuarzo y raya al apatito tendrá una dureza = 6 (pero no necesariamente ese mineral será la ortosa)

Minerales muy blandosMinerales muy durosMinerales durosMinerales blandos

Un método casero para saber la dureza aproximada

Si se raya con la uña, dureza = 1 a 2

Si no se raya con la uña, pero sí con un vidrio, dureza = 2,5 a 5,5

Si no se raya con el vidrio, pero sí con papel de lija o una lima, dureza = 6 a 7

Si no se raya con la lija o con la lima, dureza = 8 a 10

Fractura y exfoliación

•El mineral se fractura si se parte en fragmentos irregulares

•Se exfolia si se parte en láminas o fragmentos poliedros.

•La exfoliación ocurre según determinados planos de fractura en los que la unión entre las partículas es más débil.•Los fragmentos tienen caras planas llamadas superficies de exfoliación.

El cuarzo y la obsidiana (una roca) tienen fractura concoidea

TENACIDAD

¿El mineral se rompe fácilmente?

¿El mineral se rompe con dificultad?

Mineral frágil Mineral tenaz

El mineral se fractura si se

parte en fragmentos irregulares

El mineral se exfolia si se rompe en fragmentos regulares, según planos

determinados

Estos minerales se exfolian en fragmentos poliédricos

Resistencia que un mineral opone a ser roto o doblado

Magnetismo

•Capacidad de algunos minerales de atraer cuerpos férricos

Estructura básica de los minerales silicatados

1 tetraedro 1 tetraedro

2 tetraedros

Anillos de 3, 4 o 6

Cadenas simples

Cadenas dobles

Red

Minerales nativos

Son minerales que se encuentran en la naturaleza en estado puro o nativo

Blando, pero resistente al ataque de ácidos u otras

sustancias corrosivas

Blanda, a veces, asociada al oro, y es menos resistente a los

ácidos

ORO PLATA

Muy blando y de un color rojo característico

Platino

Muy usada en fotografía analógica

De mayor valor que el oro, muy utilizado en joyería