Minerales teoria geologia

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RECONOCIMIENTO DE MINERALES Talleres del Museo de Geología Universitat de València

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  • RECONOCIMIENTO DE MINERALES

    Talleres del Museo de Geologa

    Universitat de Valncia

  • Definicin de Mineral:

    Un mineral es una materia natural, slida, cristalina y con una composicin qumica fija o que vara entre lmites muy estrechos.

    Qu quiere decir natural? Una materia se denomina natural cuando se ha originado en la naturaleza, es decir sin la intervencin del ser humano. Por ejemplo el cemento y el acero no son minerales puesto que no se encuentran en la naturaleza, sino que son productos fabricados por el ser humano.

    Qu quiere decir materia slida? Una materia es slida cuando las partculas (tomos, molculas o iones) que la forman estn fuertemente unidas ocupando posiciones fijas. Esto implica que hace falta realizar una fuerza para deformarla o romperla. As pues, para que una sustancia pueda ser considerada mineral, es necesario que sea slida. El agua no es un mineral, sin embargo el hielo si.

    Qu quiere decir cristalina? Una materia slida se llama cristalina cuando sus partculas estn ordenadas, es decir las partculas no se encuentran de cualquier forma, sino en lugares fijos, tales que, si disponen de espacio suficiente, forman volmenes geomtricos como cubos, prismas, pirmides, etc., que se denominan cristales. Cuando el nmero de partculas es muy grande, los cristales son visibles a simple vista.

    En las exposiciones, se suele hablar de "minerales cristalizados" cuando los cristales son visibles a simple vista, y de "minerales masivos" cuando no lo son. En realidad, estos ltimos tambin son de materia cristalina. Basta observarlos mediante un microscopio para poder apreciar sus pequeos cristales microscpicos. Cuando forman minerales duros se pueden aprovechar para hacer joyas duraderas. Los grandes cristales son muy raros y por esto estn muy cotizados. Cuando las partculas de un slido no estn ordenadas se dice que es un slido de materia amorfa.

    Qu quiere decir tener una composicin qumica definida? Los minerales presentan una composicin qumica definida, es decir la proporcin entre los elementos qumicos que lo forman es constante, o slo presenta pequeas variaciones. Por ejemplo el mineral galena posee un tomo de azufre por cada tomo de plomo. Adems puede contener tomos de plata, oro y otros elementos, pero sin llegar a superar el 0,3% (se denominan "impurezas"), de hacerlo ya no se considerara galena sino otro mineral distinto.

    Los falsos minerales o mineraloides. Son las sustancias naturales , como la limonita, el mercurio o el palo, que no son autnticos minerales, dado que sus partculas no estn ordenadas o se encuentran en estado lquido aunque estas sustancias no cumplen las condiciones antes descritas por tradicin se consideran minerales.

    Los yacimientos minerales.

    Los minerales proporcionan a la humanidad los elementos qumicos que la sociedad precisa para la industria. Por ejemplo el hierro, el plomo, el fluor, el azufre, etc. Para conseguirlos generalmente es necesario practicar minas, que son pozos verticales de los cuales salen galeras horizontales. Estas se alargan siguiendo los filones o vetas de mineral. En una mina la materia mineral se denomina mena y la roca acompaante ganga. En la actualidad muchos yacimientos minerales se explotan a cielo abierto. Este tipo de explotacin se realiza mediante voladuras con explosivos. Despus, con la ayuda de palas excavadoras los minerales son cargados en camiones hasta las trituradoras.

    Las reservas de minerales son lgicamente limitadas por lo cual, cada vez es ms necesario recuperar los elementos qumicos ya utilizados e impedir que vayan a parar a los ros y al mar, de dnde es casi imposible recuperarlos para volver a utilizarlos. En la actualidad gran parte del hierro que se funde en los altos hornos se obtiene a partir de la chatarra. Este proceso es un ejemplo del denominado reciclado de los metales.

    Por otro lado, algunos elementos qumicos como el mercurio (de las pilas y termmetros), el nquel y el cromo (de las industrias de niquelados y cromados), son muy venenosos y provocan la mortalidad de pescados y aves acuticas, por lo cual tambin es necesario su reciclado en lugar de tirarlos al medio acutico.

  • PROPIEDADES FISICAS DE LOS MINERALES Brillo: En general podemos definir el brillo como una relacin entre la cantidad de luz que incide en la

    superficie del mineral y la cantidad de luz que se refleja. El brillo es el resultado de la reflexin y la refraccin de la luz en la en la superficie de un mineral. En general, el brillo es funcin del ndice de refraccin de la superficie, del grado de absorcin de la luz incidente y de otros factores, como las caractersticas concretas de la superficie observada (p.ej. grado de lisura y pulimento).

    El brillo de un mineral debe observarse en una superficie no alterada y puede variar segn la orientacin cristalogrfica de la superficie que se observe. Adems, tambin puede variar en funcin de la textura del mineral o del tamao de grano. Por tanto, es una propiedad que debe analizarse con cierto cuidado y en ejemplares adecuados.

    Existen dos tipos principales, metlicos y no metlicos, no hay una clara separacin entre ellos, y ciertos minerales que estn entre ambos tipos se les conocen como semimetlicos.

    Metlico: Brillante como de un metal. No metlico: -Vtreo. Que tiene el reflejo del vidrio.

    -Resinoso. Que tiene el aspecto de la resina. -Graso. Que parecen estar cubiertos con una delgada capa de aceite. - Adamantino. Que tiene un reflejo fuerte y brillante como el del diamante. - Nacarado. Que tiene el aspecto iridiscente de la perla. - Sedoso. Como la seda. - Mate. Caracterstico de los minerales de aspecto terroso.

    Dureza: Es definida como la resistencia que ofrece la superficie de un mineral a ser rayada, (designada con una

    H). El grado de dureza viene determinado por la observacin de la facilidad o difilcultad relativa con que un mineral es rayado por otro o por una lima o una punta de acero. Se ha elegido una serie de diez minerales como escala de dureza y por comparacin con ellos puede determinarse la dureza relativa de cualquier otro mineral.

    El mineral de dureza superior puede rayar todos los minerales de dureza inferior de esta escala. La dureza de un mineral desconocido puede averiguarse rascando entre s una cara fresca del mineral desconocido con los minerales de la escala de MOHS. El mineral ms duro es capaz de rayar el mineral ms blando. Los minerales de la escala de MOHS que rayan el mineral desconocido son ms duros como esto, los minerales que son rayados por el mineral desconocido son menos duros.

    DUREZA MINERAL SE RAYA CON:

    1 Talco Se rayan con la ua

    2 Yeso

    3 Calcita Se rayan con una moneda de cobre.

    4 Fluorita Se rayan con un clavo de acero

    5 Apatito

    6 Feldespato

    No se rayan con un clavo de acero.

    7 Cuarzo

    8 Topacio

    9 Corindn

    10 Diamante La dureza es una propiedad vectorial, y puede variar segn la direccin en que sea medida. Tendremos

    en cuenta en que direccin realicemos la medida y que esta sea sobre una superficie fresca. Los minerales que forman agregados, o se encuentran oxidados pueden variar su dureza en relacin al cristal aislado.

  • Color: Aunque el color es una caracterstica obvia en un mineral, a menudo es una propiedad de diagnstico

    poco fiable, ya que una misma especie mineral, sin variar su frmula especfica, puede presentar diferentes tonalidades y colores. Los cambios de coloracin se pueden asociar, entre otros, con los siguientes fenmenos:

    Presencia de impurezas o inclusiones Presencia de cationes extraos. Alteracin de la superficie debida a la meteorizacin.

    A los minerales que pueden exhibir una variedad o gama de colores se les denomina alocromticos. Por ejemplo, el cuarzo puede contener diferentes inclusiones e impregnaciones que le confieren diferentes tonalidades: si es incoloro se le denomina cristal de roca, amatista si es prpura, cuarzo citrino si es amarillo, cuarzo rosado si tiene un tono rosa y si es gris o negro se le denomina cuarzo ahumado.

    No obstante existen minerales cuyo color es constante e inherente con sus componentes qumicos. Por tanto, tienen un color caracterstico e invariante ante las posibles impurezas que pueda contener. A estos minerales se les denomina idiocromticos. Por ejemplo: la malaquita, Cu2 CO3 (OH)2, siempre es verde; la azurita, Cu3 (CO3 )2(OH)2, siempre es de color azul; o el azufre, S, que siempre es amarillo.

    Raya: Es el color del mineral muy finamente pulverizado sobre una placa blanca de porcelana sin vitrificar,

    como resultado de rozar a ste contra la placa de porcelana. Las partculas desprendidas presentan el color genuino del mineral, ya que quedan eliminados los efectos pticos secundarios que actan en la capa superficial del mineral pudiendo variar su propio color. Aunque el mtodo correcto para determinar la raya de un mineral es a travs de la placa de porcelana, tambin se puede realizar esta determinacin, de una manera aproximada, rayando la superficie del mineral con un punzn de acero.

    Debido a que la placa de porcelana tiene una dureza aproximada de 7 en la escala de Mohs, este mtodo no se puede emplear con minerales de dureza superior a la de la porcelana, es decir, con la mayora de los silicatos. Entonces decimos que el mineral tiene raya blanca.

    Exfoliacin: En la red de un mineral existen algunos planos entre los que existen enlaces ms dbiles. La

    exfoliacin es la tendencia de un mineral a romperse a lo largo de estos planos con enlaces dbiles. No todos los minerales tienen planos de exfoliacin bien definidos, pero los que tienen esta

    caracterstica pueden ser identificados por la orientacin y caractersticas de las superficies lisas que se producen cuando la fuerza del golpe supera la cohesin interna del mineral y ste se rompe.

    En la prctica se distinguen los siguientes grados de exfoliacin: Excelente: el mineral se exfolia en finas lminas en un sentido. Perfecta: el mineral se exfolia en formas regulares delimitadas por los planos de exfoliacin. Buena: los planos de exfoliacin son menos visibles y no siempre son perfectamente rectos. Imperfecta: la exfoliacin no es neta, los planos de separacin presentan en general una

    superficie irregular. Muy imperfecta: no existe exfoliacin; se suele decir que estos minerales presentan fractura.

    Fractura: Por fractura de un mineral se entiende la manera cmo se rompe cuando no se exfolia o parte. Las

    diferentes formas de fractura pueden designarse como: Concoidal: Cuando la fractura tiene superficies suaves, lisas, como la cara interior de una

    concha. Esto se observa corrientemente en sustancias tales como el vidrio y el cuarzo. Fibrosa o astillosa: Cuando un mineral se rompe segn astillas o fibras. Ganchuda. Cuando un mineral se rompe segn una superficie irregulas, dentada, con filos

    puntiagudos. Desigual o irregular. Cuando un mineral se rompe segn superficies bastas e irregulares.

    Densidad:

    Es la masa de un mineral correspondiente a la unidad de volumen. Los minerales poco variables

    qumicamente tienen, para una temperatura y presin dadas, una densidad constante. Una determinacin

  • exacta de la densidad es complicada, pero podemos determinar aproximadamente la densidad de un mineral sopesndolo con la mano. Se distinguen ( en g por cm3)

    1 a 2.- ligeros. 2 a 4.- medianamente pesado. 4 a 6.- pesados. 6 o mayor.- muy pesados.

    Hbito y agregados cristalinos El hbito o morfologa de crecimiento de un mineral, se puede definir como la manera relativa en

    que se desarrollan sus caras cristalinas. Generalmente el habito depende de los factores fisicoqumicos del medio (temperatura, presin, viscosidad,...) que existen durante la formacin del mineral. Por tanto, un mismo mineral puede tener distintos hbitos:

    Acicular. En cristales delgados como agujas. Alargados en una direccin Tabular. Como tabletas, el cristal se desarrolla en dos direcciones principales. Prismtico. Forma de prisma. Se desarrolla en tres direcciones. Capilar. En cristales como cabellos o hebras. Hojoso. Cristales alargados, aplastados como hojas de cuchillo. En formas complejas: cubos, romboedros, octaedros.

    Tenemos que tener en cuenta que entre estas formas cristalinas existen muchas intermedias. Cuando un mineral no se encuentra aislado, sino formando grupos de cristales entonces hablaremos de

    agregados : fibroso. Cuando los ejemplares de un mismo mineral forman un agregados de cristales fibrosos

    muy delgados. Pueden disponerse entre si paralelos o radiales. Es caracterstico del yeso fibroso, los asbestos, la calcita (travertinos), anfboles, etc.

    micceo. Cuando los ejemplares de un mismo mineral forman un agregado con aspecto escamoso, formado por mltiples individuos planos, de muy pequeo espesor. Es caracterstico de las micas, grafito, oligisto, etc.

    reniforme - botroidal-arrionado. Cuando los ejemplares de un mismo mineral forman un agregado de individuos radial o su superficie est terminada en masas redondeadas con forma de rin. Es caracterstico del oligisto, pirolusita, calcedonia, palos, calcita (travertinos), malaquita, etc.

    hojoso-laminar. Cuando los ejemplares de un mismo mineral forman un agregado de muchas hojas aplastadas, que se suelen poder separar entre s. Es caracterstico del yeso.

    afieltrado. Cuando los ejemplares de un mismo mineral forman un agregado de fibras paralelas entre s pero el conjunto muestra una disposicin irregular. Es caracterstico de la sillimanita (fibrolita).

    terroso: Cuando los ejemplares de un mismo mineral forman un agregado de individuos pequeos, irregulares y sin brillo. Es caracterstico de algunos xidos de hierro.

  • Otros trminos: existen varias denominaciones de asociaciones de cristales, generalmente

    macroscpicos, que reciben las denominaciones de: geoda. Cuando una superficie cncava est recubierta por agregados minerales en disposicin

    radial que no cierra completamente la cavidad. Es caracterstico, en algunos casos, del cuarzo y la calcita.

    drusa. Cuando el agregado de cristales recubre una superficie plana o convexa y los cristales se disponen perpendiculares a sta.

    Maclas. consisten en agrupaciones homogneas de uno o de varios individuos de la misma especie que poseen en comn dos de sus tres direcciones cristalogrficas principales.

    Otras propiedades:

    Sabor y tacto

    Es los resultados de la disolucin de algunos minerales, muy solubles, con la saliva. Por medio de este sistema se pueden reconocer algunos halogenuros (p.ej. la halita, silvina, carnalita) y sulfatos entre otros minerales. Algunos minerales tienen un tacto untoso que los hace fcilmente reconocibles mediante el tacto. Este es, por ejemplo, el caso del talco.

    Magnetismo

    Existen dos minerales, la magnetita y la pirrotina, que son atrados por un imn comn, por lo que pueden ser identificados fcilmente de esta forma.

    Luminiscencia Numerosos minerales emiten energa luminosa mientras el mineral esta siendo excitado

    (fluorescencia), mientras que otros continan emitiendo energa un cierto tiempo despus de que termine la excitacin (fosforescencia). Existen muchos tipos de radiacin que producen la excitacin en un mineral: luz ultravioleta, luz ordinaria (fotoluminiscencia), rayos-x (catodoluminiscencia), mediante el calor (termoluminiscencia), mediante friccin (triboluminiscencia),

  • Fusibilidad

    Algunos minerales pueden identificarse debido a que se funden a temperaturas relativamente bajas (p.ej el azufre y la antimonita), aunque debido al alto punto de fusin de la mayora de los minerales este criterio de identificacin es poco til.

    Comportamiento frente a cidos y bases: Ciertos minerales pueden disolverse en medios cidos o bsicos y reaccionar de diferente forma ante

    cidos diferentes. Una prueba muy usada es la adicin de HCl diluido sobre la muestra, si se produce efervescencia podemos saber que la muestra se trata de un carbonato.

    Radiactividad Los minerales que contienen uranio, torio o radio, como por ejemplo la torbenita o la uraninita, se

    caracterizan por tener propiedades radiactivas. Emiten una radiacin invisible (rayos alfa, beta, gamma), al tiempo que se forman progresivamente istopos. La radiacin podemos medirla mediante contadores Geiger.

    Informacin en la red sobre mineraloga: www.mindat.org: Excelente pgina para especies minerales y localidades de todo el mundo. http://webmineral.com/ : Excelente y abundante informacin sobre los minerales (5000 pginas y 4102 especies minerales con su descripcin), incluye definiciones, cristalografa, rayos-x, clasificacin de Dana y Strunz, imgenes, y motor de bsqueda. www.amyp.org: informacin sobre la mineraloga espaola.

  • Cuestiones: Cul es el mineral ms duro que existe?

    1. Talco. 2. Cuarzo. 3. Diamante.

    De los siguientes minerales, Cul es el de mayor dureza?

    1. Cinabrio. 2. Cuarzo. 3. Calcita.

    Que mineral se raya con la ua y se utiliza en la construccin?

    1. Talco 2. Yeso. 3. Calcita.

    De los siguientes minerales, Cul presenta brillo metlico?

    1. Celestina. 2. Pirita. 3. Sanidina.

    De los siguientes minerales, Cul no presenta brillo metlico?

    1. Celestina. 2. Pirita 3. Galena.

    Cul de estos minerales es idiocromtico?

    1. Malaquita. 2. Cuarzo. 3. Halita.

    Qu significa que un mineral es apocromtico?

    1. Que en la naturaleza puede aparecer de varios colores. 2. Que en la naturaleza puede aparecer de un nico color. 3. Que siempre ser de color blanco.

    Si un mineral es de color negro, su raya puede ser de color rojo?

    1. Si, el color de la raya puede ser diferente al del mineral. 2. No, el color de la raya siempre es igual al del mineral. 3. No, el color de la raya siempre es blanco independientemente del color del mineral.

    La calcita presenta exfoliacin:

    1. No presenta exfoliacin. 2. Muy imperfecta. 3. Perfecta.

    El cuarzo presenta fractura:

    1. No, presenta exfoliacin perfecta. 2. Si, concoidea. 3. Si, fractura irregular.

    Ordena los siguientes minerales segn su densidad de mayor a menor: a.- Celestina b.- pirita c.- calcita d.- cinabrio Un cristal que se ha desarrollado en dos direcciones principales se dice que es:

    1. Un cristal acicular. 2. Un cristal prismtico. 3. Un cristal tabular.

  • Un mineral que contiene uranio, se tratar de: 1. Un mineral de color verde. 2. Un mineral radiactivo. 3. Un mineral magntico.

    Cul de lo siguientes minerales es atrado por el imn?

    1. Goethita 2. Hematites 3. Magnetita.

    Qu mineral presenta brillo, metlico, dureza 3, presenta irisaciones y tiene raya gris?

    1. Calcopirita. 2. Bournita. 3. Galena.

    Busca en la siguiente sopa de letras los nombres de 7 minerales:

    G A L E N A X W Z N

    A Z P C A P Y A M A

    R U O V I K H N A S

    L R S R O B K C G T

    J I I K Z O N W N N

    S T A L C O U J E L

    P A O P I P B Z T E

    V G S J Z A R T I F

    A E X C A L C I T A

    B D Y O W O S Y A W