UNIDAD 1 : Generalidades de la Geologa, Especialidades e Historia

GEOLOGIA

DEFINICION:

La geologa es la ciencia de la tierra: Especialmente los procesos del interior de la tierra y los transformaciones que afectan a los minerales y las rocas en la superficie de la tierra. La geologa no solamente se refiere de la actualidad.

Es la ciencia de la historia de la tierra; los procesos de su formacin, su desarrollo, los cambios, hasta la situacin actual.ESPECIALIDADES DE LA GEOLOGA Geofsica

Mineraloga

Petrologa

Petrografa

Geoqumica

Geologa Estructural

Geologa Regional

Geologa Histrica

Paleontologa

Estratigrafa

Sedimentologa

Mecnica de Suelos

Hidrogeologa

Geologa Econmica

Exploracin / Prospeccin

Geologa Ambiental

SISTEMA SOLAREl Sistema Solar se form hace unos 4.650 millones de aos, est compuesto por los planetas y los cuerpos que les acompaan, planetoides, cometas, asteroides, gas y polvo interestelar, todo lo cual gira alrededor de una estrella central, la que hemos denominado el Sol. Esta es una entre los 200 billones de estrellas que forman nuestra galaxia, la Va Lctea. El Sol, es una estrella de tamao mediano, situada en uno de los brazos de la espiral de la Va Lctea.

NombreDist. del sol

mill de Km.Dimetro(Km.)Densidad (g/cm3)Comp. de la

atmsfera

El sol01.392.0001,41?

Mercurio584.8355,69no tiene

Venus10712.1945,16CO2

Tierra14912.7565,52N2, O2

Luna-3.4763,34no tiene

Marte2266.7603,89CO2, N2, Ar

Jpiter775141.6001,25H2, He

Saturno1421120.8000,62H2, He

Uranio286147.1001,60H2, He, CH4

Neptuno448544.6002,21H2, He, CH4

LA LUNA Es el nico satlite natural de la Tierra

Gira alrededor de nuestro planeta y sobre su eje en el mismo tiempo: 27 das, 7 horas y 43 minutos

a una distancia media de 384.403 Km. y a una velocidad media de 3.700 Km./h.,

Dist. media a La Tierra:384.403 km.

Velocidad orbital:1.03 Km./seg.

Periodo orbital:27.32166 das

Rotacin Aprox.:27.32166 das

Incl. sobre el Ecuador:6.68

Dimetro ecuatorial:3.474 km.

Densidad promedio:3.34 g/cm3

Temperatura media superficial (da):107 C

Temperatura media superficial (noche):-153 C

LA TIERRAGeneralidades: Radio ecuatorial : 6378 Km. Radio polo/polo: 6357 Km. Volumen : 1,083 X 10^12 km3 Masa : 6 X 10^21 ton. Peso especifico promedio : 5,517 g/cm3 Edad : 4,65 mil millones de aos Rocas mas antiguas : 3,75 mil millones de aos Altura promedia de la tierra firme : 623 m Profundidad promedia de los ocanos : 3800m Distribucin Mar - Tierra firme en la tierraSuperficie de Los continentesSuperficie de los Ocanos

Mar Baja ProfundidadMar Alta Profundidad

9 X 107 km227 X 107 km2

15 X 107 km218%53%

29%71%

Geologa de la Tierra

La corteza TerrestreExisten dos tipos de corteza:

Corteza continental

Corteza ocenica

Corteza ContinentalCorteza Ocenica

DensidadMenor

(Ms liviano)Mayor

(ms pesado)

EspesorGrueso

(30-70Km)Delgado

(6-8 Km.)

AlturaEntre 200 m

Hasta 8849 mFondo del Mar

EdadTalvez AntiguaMs Joven

(Jursico)

RocasRico en SiPobre en Si

Elemento Qumico% de tomos% por Peso

O62.146.5

Si22.028.9

Al6.58.3

Fe1.84.8

Ca2.24.1

Na2.12.3

K1.32.4

Mg1.61.9

Ti-0.5

SismologaINFORMACION SISMICA:

Es la ciencia que estudia los terremotos, sismos temblores y de otras vibraciones producidas natural o artificialmente en la tierra. El estudio de los sismos incluye su deteccin y localizacin, de su magnitud, energa y movimientos tectnicos causantes. La sismologa se encarga del estudio de la estructura interna de la tierra a travs de ondas ssmicas.

La delineacin de la geologa de las cuencas sedimentarias en la bsqueda de petrleo, gas y carbn, empleando explosivos y otras fuentes energticas.

Tipos de Terremotos A causa de fuerzas tectnicas

En algunos sectores del mundo la corteza terrestre sufre fuerzas tectnicas que deforman las rocas. Algunas veces las fuerzas se liberan en una rotura. Estos movimientos tectnicos provocan ondas ssmicas que a la superficie terrestre se siente como temblor. Por erupcin explosiva de un volcn

La explosin de un volcn puede generar ondas ssmicas.

Terremotos por hundimiento

Derrumbes subterrneos generan temblores que se siente fuertemente en los sectores cercanos. Eso ocurre muchas veces donde hay karst o depsitos de sal en la profundidad.

HIPOCENTROS:

Es el punto inicial del sismo tambin se le conoce como FOCO, puede situarse en o cerca de la superficie terrestre o en una profundidad ms alta.

EPICENTROS:

Es la proyeccin del foco hacia la superficie terrestre, junto con el foco se ubican en un radio de la tierra.

MAGNITUD:

Es la medida instrumental de la energa liberada por un sismo, que se expresa por una escala absoluta logartmica conocida como escala de RICHTER (1935).

-3Los sismgrafos modernos son sensibles para niveles de -3,0

-2

-1

-0.5unidades de energa por ejemplo es la magnitud de energagenerada por la cada de una roca de 100kg de masa desde una altura de 10m sobre la superficie terrestre.

0

1

2

3muy frecuente en zonas ssmicas alrededor de un evento en un lugar determinado cada dos meses

4en zonas ssmicas relativamente comn

5Movimientos relativamente fuertes

dan susto.

6La gente generalmente corre. No es tan frecuente comienza los daos

7

8

8.5En 1960 en Chile (calculo original)

9.5En 1960 en Chile - Valdivia (recalculado)

INTENSIDAD:

La intensidad de un sismo se puede expresar en escalas relativas como la de MERCALLI o de ROSSI-FOREL, que se basan en la destruccin causada o en percepcin de la poblacin.

IntensidadDescripcin

IRegistrable solamente por instrumentos

IISentido por poco personas en reposo

IIISentido por varias personas en reposo

IVSentido por varias personas en movimiento, desplazamiento de objetos

VSentido generalmente por todos, movimiento de muebles

VIDespiertan generalmente aquellos que duermen

VIIVuelcos de objetos mviles, cada de partes de muros

VIIICada de chimeneas, grietas en las paredes de los edificios

IXDestruccin total o parcial de algunos edificios

XGran desastre, fisuras en la corteza terrestre

ONDAS SISMICAS:

Existen ondas de compresin, ondas transversales y ondas superficiales como Love o Rayleigh.

Las Ondas de compresin son las ms rpidas por eso se llaman ondas primarias (ondas P).

Las ondas transversales son un poco ms lentas, llegan un poco ms tarde a la estacin (Ondas secundarias u ondas S).

Las diferencias en las velocidades se usa en la medicin de temblores y terremotos. La diferencia entre la llegada de la onda "p" y de la onda "s" (delta t) corresponde a la distancia del foco. (delta t es grande, s el foco es muy lejano, porque la onda p se propaga ms rpido)

TIPOS DE ONDAS:

Ondas "p" u ondas longitudinales u ondas de compresin

Las partculas de una onda p, longitudinal o de compresin oscilan en la direccin de propagacin de la onda. Las ondas p son parecidas a las ondas sonoras ordinarias. Las ondas p son ms rpidas que las ondas s, es decir, despus un temblor en un observatorio primeramente llegan las ondas p, secundariamente las ondas s.

Ondas "s" u ondas transversales u ondas de cizalla

Las partculas de una onda s, transversal o de cizalla oscilan perpendicularmente a la direccin de propagacin. Se distingue las ondas sh, cuyas partculas oscilan en el plano horizontal y perpendicular a la direccin de propagacin, y las ondas sv, cuyas partculas oscilan en el plano vertical y perpendicular a la direccin de propagacin. En las ondas s polarizadas sus partculas oscilan en un nico plano perpendicular a su direccin de propagacin.

Ondas de Rayleigh

Rayleigh (1885) predijo la presencia de ondas superficiales diseando matemticamente el movimiento de ondas planas en un espacio seminfinito elstico. Las ondas de Rayleigh causan un movimiento rodante parecido a las ondas del mar y sus partculas se mueven en forma elipsoidal en el plano vertical, que pasa por la direccin de propagacin. En la superficie el movimiento de las partculas es retrgrado con respecto al avance de las ondas. La velocidad de las ondas Rayleigh (vRayleigh) es menor que la velocidad de las ondas s (transversales) y es aproximadamente

vRayleigh = 0,9 x Vs, (segn DOBRIN 1988) Ondas de Love

Love (1911) descubri la onda superficial, que lleva su nombre estudiando el efecto de vibraciones elsticas a una capa superficial. Las ondas de Love son ondas de cizalla, que oscilan solo en el plano horizontal, es decir son ondas de cizalla horizontalmente polarizadas.

Comportamiento de las ondas ssmicas en las rocas:

Los parmetros caractersticos de las rocas, que se determina con los mtodos ssmicos son la velocidad de las ondas p y s, el coeficiente de reflexin, la densidad.

Propiedades de las rocas, que influyen estos parmetros son:

a) Petrografa, contenido en minerales.

b) Porosidad = porcentaje o proporcin de espacio vaco (poros) en una roca.

c) Relleno del espaci vaco o es decir de los poros.

d) Textura y estructura de la roca.

e) Temperatura.

f) Presin. MedioVelocidad de la

onda primaria (vp)

en m/ seg.Velocidad de la

onda secundaria

(vs) en m/seg.

Granito52003000

Basalto64003200

Calizas24001350

Areniscas35002150

Durante del cambio de un medio al otro las ondas ssmicas tienen que cambiar su velocidad, significa tambin que van a separarse en una parte reflejada y en una otra parte refractada.

Comportamiento de las ondas ssmicas en una interfase horizontal entre dos distintos medios litolgicos:

A partir de una fuente de ondas ssmicas situadas en la superficie como un tiro o un peso cayndose en el suelo se generan distintas ondas de las siguientes caractersticas:

La onda directa se propaga a partir de la fuente de ondas ssmicas en el medio superior con la velocidad uniforme v1. La onda reflejada se engendra por la reflexin de la onda directa incidente en la interfase entre medio 1 y medio2 y se propaga con la velocidad v1. Una porcin de la onda incidente en la interfase entre medio 1 y medio 2 pasa por la interfase y se refracta. La onda refractada se propaga en el segundo medio con la velocidad v2. A travs de los datos entregados por las reflexiones ssmicas se puede construir el horizonte de reflexin que corresponde a un cambio de materiales. Por ejemplo diferentes estratos o fallas tectnicas.

PLACAS TECTONICAS La teora de las placas tectnicas, que postula que la corteza terrestre est formada por placas que son creadas en las cordilleras mezo-ocenicas y destruidas en las fosas marinas vecinas a los continentes. En 1885 y basndose en la distribucin de floras fsiles y de sedimentos de origen glacial, el gelogo suizo Suess propuso la existencia de un supercontinente que inclua India, frica y Madagascar, posteriormente aadiendo a Australia y a Sudamrica. A este supercontinente le denomin Gondwana.

El astrnomo y meteorlogo alemn Alfred Wegener (1880-1930) fue quien propuso que los continentes en el pasado geolgico estuvieron unidos en un supercontinente de nombre Pangea, que posteriormente se habra disgregado por deriva continental.

En 1937, el gelogo sudafricano Alexander Du Toit public una lista de diez lneas de evidencia a favor de la existencia de dos supercontinentes, Laurasia y Gondwana, separados por un ocano de nombre Tethys el cual dificultara la migracin de floras entre los dos supercontinentes.

Du Toit tambin propuso una reconstruccin de Gondwana basada en el arreglo geomtrico de las masas continentales y en correlacin geolgica. Hoy en da el ensamble de los continentes se hace con computadoras digitales capaces de almacenar y manipular enormes bases de datos para evaluar posibles configuraciones geomtricas.

La tectnica de placas considera que la litsfera est dividida en varios grandes segmentos relativamente estables de roca rgida, denominados placas que se extienden por el globo como caparazones curvos sobre una esfera.

Por ser las placas parte de la litsfera, se extienden a profundidades de 100 a 200 km. Cada placa se desliza horizontalmente relativa a la vecina sobre la roca ms blanda inmediatamente por debajo. Ms del setenta por ciento del rea de las placas cubre los grandes ocanos como el Pacfico, el Atlntico y el Ocano Indico.

Chile se enfrenta a la placa de Nazca que es alimentada desde la Cordillera Mezo-dorsal del Pacfico por surgimiento del magma que crea nuevo fondo marino y la empuja hacia la placa Sudamericana, producindose un fenmeno de subduccin, origen de los sismos ocasionados por este choque.

La placa de Nazca se desplaza a una velocidad relativa de aproximadamente 9 cm por ao con respecto a la placa Sudamericana, introducindose bajo ella segn un plano inclinado (plano de Benioff). En el largo plazo, estas fuerzas tectnicas han causado el plegamiento de la placa Sudamericana y la formacin de las cadenas de la Cordillera de los Andes y la Cordillera de la Costa.

Sabemos que la capa superior del globo terrestre, ocupada por continentes y ocanos, no es una masa compacta, sino que, a modo de un gran puzzle, est conformada por bloques o placas tectnicas.

Se han identificado siete placas mayores y varias menores. Estas placas estn en constante movimiento, separndose unas de otras o chocando entre ellas, de ah, que los bordes de las placas sean zonas de grandes cambios en la corteza terrestre.

Estas placas descansan sobre una capa de roca caliente y flexible, llamada astensfera, que fluye lentamente a modo de alquitrn caliente.

Todava no se ha determinado con exactitud cmo interactan estas dos supercapas, pero las teoras ms vanguardistas afirman que el movimiento del material espeso y fundido de la astensfera fuerza a las placas superiores a moverse, hundirse o levantarse.

Estudios de la distribucin de plantas y animales fsiles tambin sugieren la existencia de Pangea. Impresiones de hojas de un helecho, Glossopteris, estn ampliamente distribuidas en rocas de frica, Sudamrica, India y Australia. La reconstruccin de Gondwana restringe el rea de influencia de Glossopteris a una regin contigua del supercontinente.

La distribucin de fsiles de vertebrados terrestres tambin apoya esta interpretacin. La existencia de tetrpodos en todos los continentes durante el Trisico es una indicacin de que haba conexiones terrestres entre las masas continentales.

En particular la distribucin del reptil fsil Mesosaurus en frica y Sudamrica, dadas sus caractersticas tan distintivas y la ausencia de especies similares en otras regiones es un fuerte indicio de una continuidad entre estos continentes durante el Prmico.

Hoy en da la idea de que los continentes actuales estuvieron unidos formando Pangea en el Permo-Trisico, y que empezaron a disgregarse a partir del Jursico, es aceptada con pocas reservas

Las placas tectnicas son secciones rgidas de la litosfera que se mueven como una unidad sobre el material de la astenosfera.

Debido a que las corrientes en la astenosfera poseen diferentes caractersticas, la forma de interaccin entre placas vara, dependiendo del tipo de corteza en sus lmites y de su movimiento.

MOVIMIENTO DE PLACAS Separacin o zonas de abduccin: el material magmtico sale y se extiende sobre el fondo marino, donde se enfra y solidifica. Se forma un nuevo suelo en ambas direcciones, lo que provoca que las placas se alejen de las dorsales

Acercamiento o zonas de subduccin: ocurre cuando una placa se hunde debajo de otra. La placa que se sumerge se transforma hasta fundirse en el interior de la Tierra. Son reas de intensa actividad volcnica y ssmica

Desplazamientos laterales: se produce un movimiento relativo entre dos placas con rozamiento en la falla. Estas pueden situarse tanto en la litosfera ocenica como en la continental. Un ejemplo de este tipo es la falla de San Andrs, que separa la placa de Norteamrica de la del Pacfico. El roce que se produce entre las placas provocan actividad ssmica

RUMBO, MANTEO Y DIRECCIONPara describir la orientacin de un plano geolgico matemticamente se necesitan dos (o tres) propiedades:

a) Direccin de inclinacin

b) Rumbo

c) Manteo (o buzamiento)

La direccin de inclinacin (Dip Direction) marca hacia donde se inclina el plano, o la proyeccin horizontal de la lnea del mximo pendiente.

El rumbo es la lnea horizontal de un plano. El manteo o buzamiento (dip) mide el ngulo entre el plano y el plano horizontal.

El rumbo se puede definir como la lnea que resulta por la interseccin del plano geolgico por un plano horizontal.

Podemos imaginar una superficie de agua (que es siempre horizontal), se hunde el plano hasta la mitad, la lnea hasta donde se mojo el plano ser el rumbo.

TIPOS DE BRJULAUna brjula mide la direccin del campo magntico terrestre. La aguja se orienta de acuerdo de la orientacin del campo magntico del sector donde se ubica. Eso significa en trminos tericos que la "brjula" se compone de dos sistemas principales independientes: Una parte de agua y el "cuerpo" - la cscara con la escala etc. Lo interesante es que (s pensamos bien) la aguja es la parte fija en una brjula. La aguja siempre marca Norte-Sur (sin contar movimientos de arreglo). la parte mvil "suelta" en una brjula es el cuerpo, la cscara. La escala de las brjulas normalmente es azimutal, es decir desde 0 hasta 360. La escala azimutal tiene que ser orientada en el sentido contrarreloj esto implica que el Este (E) y Oeste (W) se ven cambiados.

La escala del sentido contrarreloj permite una lectura directa, azimutal. Es decir el valor donde apunta la aguja es el valor final.

Escala azimutal contrarreloj

La aguja de la brjula necesita generalmente un contrapeso: El campo magntico tiene una componente vertical de acuerdo a la distancia hacia los polos. Entonces en latitudes entre 15 hasta 90 del hemisferio norte y sur la aguja muestra una fuerte inclinacin hacia arriba y choca con el vidrio de proteccin de la brjula. Para que la aguja se ubique horizontalmente se usa un contrapeso. Durante viajes del hemisferio norte a sur y viceversa hay que cambiar el peso de un lado al otro.

En algunas partes del mundo hay que aplicar una permanente correccin azimutal a causa de la distancia entre polo magntico y polo geogrfico. (los polos magnticos se ubican bastante lejos del eje rotacional de la tierra). Esta correccin se puede hacer directamente en la brjula - girando la rosa (escala azimutal) de acuerdo al error (recomendado). El valor normalmente sale en las cartas topogrficas correspondientes.

Las brjulas profesionales generalmente tienen un botn para liberar o fijar la aguja. Una aguja fijada es un poco ms protegido y no se suelta de su eje durante fuertes movimientos.

Adicionalmente las brjulas para usos geolgicos o geotcnicos tienen un sistema para medir ngulos verticales (buzamiento, manteo): El ms conocido es el clinmetro . Pero tambin existe un sistema con una escala lateral en interaccin de la tapa de la brjula.

Actualmente se puede elegir entre dos tipos principales de brjulas: "Tipo Brunton" y "Tipo Freiberger". La empresa Brunton ofrece adems una brjula que es el conjunto de ambos mtodos el "Geo-Brunton".

BRJULA DEL TIPO BRUNTON La brjula "Brunton" se usa generalmente para mediciones del rumbo y manteo. Es decir mediciones del tipo "medio circulo" y del " tipo americano". Tambin mediciones del concepto "circulo completo" son posible. La brjula "Brunton" existe en la versin azimutal (de 0 hasta 360) y en la versin de cuadrantes (cada cuadrante tiene un rango entre 0-90) el "rumbero".

La brjula Brunton tiene un clinmetro, un botn para fijar/liberar la aguja. La escala es azimutal / contrarreloj. Adentro de la escala un poco escondido se nota la escala del clinmetro y los niveles.

Brunton para tipo americano 1. La brjula est en orientacin del rumbo, junto a las rocas 2. La burbuja del nivel esfrico tiene que ser en el centro 3. La aguja tiene que ser libre

4. Se toma el valor del rumbo N.....E o N.....W

5. Se pone la brjula perpendicular al rumbo

6. Se usa el clinmetro

7. La burbuja del nivel tubular tiene que ser en el centro 8. Se toma la lectura del clinmetro como manteo

9. Se estima la direccin de inclinacin en letras (N, NW, E, SE, S, SW, W, NW)

10. Se toma elvalor del rumbo N.....E o N.....W Para tomar el valor del rumbo se usan solo los cuadrantes I (entre 0 hasta 90) o el cuadrante IV (entre 270 hasta 360). Significa la aguja que marca entre 0-90 o entre 270-360 es la aguja de la lectura. Puede ser la aguja negra o la aguja blanca. Existen dos posibilidades:

Caso 1: Una de las agujas marca entre 0-90 azimutal (cuadrante I): Automticamente se toma N [valor] E. En este caso siempre sale una "E"

Caso 2: Una de las agujas marca entre 270-360 azimutal (cuadrante IV): Tenemos que usar la distancia entre norte y la aguja o como formula: N [360-valor] W. En este caso siempre sale una "W".

Se pone la brjula perpendicular al rumbo

Y luego se usa el clinmetro, para medir el Manteo.El clinmetro se ubica generalmente en el interior de la escala azimutal de la brjula. Se compone de una escala 90- 0 -90 y una lnea de lectura. Al otro lado de la brjula se encuentra una manilla para mover el clinmetro.

Siempre la burbuja del nivel tubular tiene que ser en el centro

Se toma la lectura del clinmetro como manteo

La lectura del clinmetro se toma en la escala del clinmetro y nunca es mayor de 90 esa lectura correspondera al manteo:

La notacin quedar:

N....E; mt

Se estima la direccin de inclinacin en letras (N, NW, E, SE, S, SW, W, NW)

Al ultimo se estima con ayuda de la brjula la direccin de inclinacin del plano medido. Pero se usa solo letras como N, NE, E, SE, S, SW, W, NW) para indicar la direccin de inclinacin quedando:

N.....E;mt dir

MINERALOGIA Homogneo Los minerales/cristales tienen las mismas propiedades fsicas en paralelas direcciones y tienen una composicin qumica definida y uniforme. Cristalino Los diferentes componentes qumicos se encuentran en lugares definidos y se ordenan regularmente, formando un cristal con estructura atmica regular o con arreglo atmico ordenado. Amorfo Sin estructura cristalina; los vidrios volcnicos y los precipitados en forma de gel (palo) son cuerpos amorfos. Isotrpico Tienen las mismas propiedades en todas sus direcciones; los cristales cbicos y los vidrios volcnicos son isotrpicos, por ejemplo granate. Anisotrpico Los cristales tienen distintas propiedades fsicas en diferentes direcciones; todos los cristales excepto los cristales cbicos son anisotrpicos, por ejemplo cuarzo, calcita. Mineral Un elemento qumico, slido, un compuesto slido o una solucin slida, naturalmente formado, materialmente homogneo, por ejemplo calcita.

Cristal Un cuerpo cristalino con un arreglo ordenado de sus tomos, por ejemplo cuarzo. Roca Es un agregado de minerales de varios granos y rara vez es vidrio natural (obsidiana). Es formado por minerales o menos corrientemente de un solo mineral. Sea o no slido. El agregado de los minerales de las rocas depende de su composicin qumica y las condiciones distintas que dominaron durante su gnesis. La roca es heterognea.

1. Compuesta de un solo tipo de mineral: monominerlica

2. Compuesta de varios tipos de minerales: Poliminerlica Suelo Material producido por la meteorizacin y la accin de plantas y animales sobre las rocas de la superficie de la tierra.

Mena Mineral del cual se puede obtener un metal que es valioso por un costo por el cual hace que el trabajo sea rentable. Una especie homognea de un mineral lo cual sirve para extraer uno o varios metales; con valor econmico, lo cual depende del tiempo y del lugar de su formacin. Un mineral es un conjunto (formado naturalmente) de elementos qumicos. Generalmente los elementos Si, Al, K, Na, Fe, Ca, Mg, Cl, O, (entre otros) forman el mineral. Los nombres de los minerales dependen de su formula y de su estructura atmica.

Un conjunto de minerales se llama roca. El nombre de la roca depende de su gnesis y del contenido en minerales. Algunas rocas son monominerlicos, es decir principalmente contienen un mineral.

Mineral

Los minerales son componentes naturales y materialmente individuales de la corteza rgida.

Definicin de un mineral (resumen)

Son naturalmente formados. Inorgnicos. En general slidos. Poseen una composicin qumica definida. Materialmente homogneos. Cristalinos (con estructura atmica ordenada) o amorfos (sin estructura cristalina, por ejemplo los vidrios naturales). La mayora de los minerales son cristales.Cristal Los cristales muchas veces se reconoce por su belleza y simetra. Cristales cumplen algunos propiedades:

Los cristales son formado naturalmente o son cultivado artificialmente.

Inorgnicos u orgnicos, por ejemplo Vitamina B12

En general slidos.

Materialmente homogneos.

Cristalinos, nunca amorfos.

Los cristales tienen una disposicin o un arreglo atmico nico de sus elementos.

Los cristales naturales poseen grados de simetra caractersticos los que son consecuencia del arreglo interno de los tomos que los forman.

Los cristales son isotrpicos o anisotrpicosEstructura atmica de los minerales/cristales

Cada mineral y cada cristal tiene una composicin constante de elementos en proporciones definidas.

Por ejemplo el diamante se constituye solo de un nico elemento: el carbono C

La sal de mesa comn, el mineral halita se compone de dos elementos: sodio y cloro, en cantidades iguales: NaCl.

El mineral pirita, tambin llamado oro de los tontos se compone de dos elementos: hierro y azufre, pero este mineral contiene dos iones de S por cada in de Fe. Esta relacin se expresa por el smbolo FeS2.

El cristal tiene una disposicin o un arreglo atmico nico de sus elementos. Cada cristal tiene una forma cristalina y caracterstica producida por su estructura.

Clasificacin de los mineralesformadores de rocasElementos nativos Elementos nativos son los elementos que aparecen sin combinarse con los tomos de otros elementos como por ejemplo oro (Au), plata (Ag), cobre (Cu), azufre (S), diamante (C).

Aparte de la clase de los elementos nativos los minerales se clasifican de acuerdo con el carcter del ion negativo (anin) o grupo de los aniones, los cuales estn combinados con iones positivos. SulfurosIncluido compuestos de selenio (Selenide), arsenurios (Arsenide), telururos (Telluride), antimoniuros (Antimonide) y compuestos de bismuto (Bismutide).

Los sulfuros se distinguen con base en su proporcin metal: azufre segn el propsito de STRUNZ (1957, 1978).

Ejemplos son galena PbS, esfalerita ZnS, pirita FeS2, calcopirita CuFeS2, argentita Ag2S, Lllingit FeAs2.

Haluros

Los aniones caractersticos son los halgenos F, Cl, Br, J, los cuales estn combinados con cationes relativamente grandes de poca valencia, por ejemplo halita NaCl, silvinita KCl, fluorita CaF2.

xidos e Hidrxidos

Los xidos son compuestos de metales con oxgeno como anin. Por ejemplo cuprita Cu2O, corindn Al2O3, hematita Fe2O3, cuarzo SiO2, rutilo TiO2, magnetita Fe3O4.

Los hidrxidos estn caracterizados por iones de hidrxido (OH-) o molculas de H2O-, p.ej. limonita FeOOH: goethita *-FeOOH, lepidocrocita *-FeOOH.

Carbonatos El anin es el radical carbonato (CO3)-2, por ejemplo.

calcita CaCO3

Aragonita CaCO3

dolomita CaMg(CO3)2

malaquita Cu2 [(OH)2/CO3]

Sulfatos, Wolframatos, Molibdatos y Cromatos

En los sulfatos el anin es el grupo (SO4)-2 en el cual el azufre tiene una valencia 6+, p.ej. en la barita BaSO4, en el yeso CaSO4*2H2O.

En los wolframatos el anin es el grupo wolframato (WO4)-4, p.ej. scheelita o bien esquilita CaWO4.

Yeso (CaSO4 x H2O)

Baritina (BaSO4)

Chalcantita

Antlerita

Fosfatos, Arseniatos y Vanadatos

En los fosfatos el complejo aninico (PO4)-3 es el complejo principal.

Los arseniatos contienen (AsO4)-3Los vanadatos contienen (VO4)-3 como complejo aninico.

Silicatos

Es el grupo ms abundante de los minerales formadores de rocas donde el anin est formado por grupos silicatos del tipo (SiO4)-4.

La estructura de los silicatos

Ms del 90% de los minerales que forman las rocas son silicatos, compuestos de silicio y oxgeno y uno o ms iones metlicos.

Los principios estructurales de los silicatos son los siguientes:

a) Cada uno de los silicatos tiene como compuesto bsico un in complejo de forma tetradrica.

b) La unidad bsica de la estructura de los silicatos es el tetraedro de SiO4-4.

Se distinguen algunos pocos tipos estructurales de los silicatos: los neso-, soro-, ciclo-, ino y tectosilicatos. Tipos de estructuras de silicatos

Silicatos formados de tetraedros independientes, que alternan con iones metlicos positivos como p.ej. en el olivino.

Adems el oxgeno del anin silicato [SiO4]-4 simultneamente puede pertenecer a 2 diferentes tetraedros de [SiO4]-4. De tal manera se forman aparte de los tetraedros independientes otras unidades tetradricas.

- Sorosilicatos formados de paras de tetraedros: [Si2O7], por ejemplo epidota.

- Ciclosilicatos formados por anillos de tetraedros de [SiO4]4-: [Si3O9]-6, [Si4O12]-8, [Si6O18]-12, p.ej. berilo Be3Al2[Si6O18].

Inosilicatos formados por cadenas simples o cadenas dobles de tetraedros de [SiO4]-4: por cadenas simples por ejemplo piroxenos por cadenas dobles por ejemplo anfboles.

- Filosilicatos formados por placas de tetraedros de [SiO4]-4 por ejemplo caolinita, talco.

Silicatos con estructuras tetradricas tridimensionales, por ejemplo feldespatos y los feldespatoides.

Clasificacin con base en las propiedades externas de los minerales

Para los minerales que ms abundan en las rocas puede aplicar la clasificacin siguiente la que se basa en las propiedades externas de los minerales.

En esta clasificacin se distingue:

Los componentes claros los ms comunes son cuarzo, los aluminosilicatos de potasio, sodio y calcio como el feldespato potsico y las plagioclasas, los feldespatoides y moscovita.

Otros minerales claros importantes formadores de rocas son calcita CaCO3, dolomita CaMg(CO3)2, yeso CaSO4*2H2O, anhidrita CaSO4, apatito, zoisita, cordierita, talco, zeolita, los minerales arcillosos como por ejemplo montmorilonita y caolinita y la mica illita. Los minerales arcillosos y illita son de extraordinaria importancia en el campo sedimentario y sobre todo en la formacin del suelo.

Los componentes oscuros los ms comunes son los silicatos de hierro y magnesio (mficos) como olivino, piroxeno, anfbol, biotita, clorita.

Los minerales tpicos de las paragnesis metamrficas son los granates y los silicatos de aluminio andalucita, sillimanita distena (cianita).INACAP CALAMA

INGENIERA DE MINAS Y METALURGIA

GEOLOGA GENERAL

APUNTES N1

CARMEN LUZ MALDONADO PORTILLA

INGENIERO CIVIL DE MINAS

LICENCIADO EN CIENCIAS DE INGENIERA