ROCAS, MINERALES Y CRISTALESiespoetaclaudio.centros.educa.jcyl.es/sitio/.../mineralogia__1bach.pdf · Cuerpo sólido, natural, inorgánico, homogéneo en sus propiedades físico-químicas,

1º Bachillerato

ROCAS, MINERALES Y CRISTALES

Cuerpo sólido, natural, inorgánico, homogéneo en sus propiedades físico-químicas, de composición química fija (o variable dentro de

límites estrechos) y formados por materia cristalina (con un ordenamiento atómico tridimensional), que se ha originado como

resultado de procesos geológicos.

Calcita

DEFINICIÓN DE MINERAL

PROPIEDADES DE LOS MINERALES

ESCALARES

VECTORIALES

En cristales isótropos: sistema cúbico y mineraloides

Punto de fusión

Calor específico

Peso específico / densidad

Mecánicas

Ópticas

Eléctricas

Magnéticas

En cristales anisótropos: resto de los sistemas

- Direccionales continuas: se manifiestan en todas las direcciones, pero no

con igual intensidad.

- Direccionales discontinuas: se manifiestan sólo en algunas direcciones.

PROPIEDADES ESCALARES

En cristales isótropos: sistema cúbico y mineraloides.

PROPIEDADES ESCALARES

PUNTO DE FUSIÓN

CALOR ESPECÍFICO

PESO ESPECÍFICO = DENSIDAD

Depende de la T y de la P. Las impurezas produce un descenso crioscópico.

Calor necesario para elevar 1⁰C la temperatura de 1 g de mineral.

Relación entre el peso del mineral y el peso del mismo V de agua a 4⁰C.

Pe = Paire / (Paire-Psumergido) [ya que (Paire-Psumergido) = empuje]

SIGNIFICADO DEL PESO ESPECÍFICO DE UN MINERAL

Pe (Au) = 19,3 g/cm3

Pe (Q) = 2,65 g/cm3

EJERCICIO. HALLAR EL PESO ESPECÍFICO DE UN MINERAL

DATOS: Peso de la muestra en el aire = 60 g

Peso de la muestra sumergida en agua = 37 g

HALLAR EL PESO ESPECÍFICO DE UN MINERAL. SOLUCIÓN

EFERVESCENCIA DE MINERALES DE CaCO3 CON ÁCIDOS FUERTES

Al echar HCl, aparecen burbujas. Esto prueba que esta roca contiene minerales carbonatados.

Calcita Aragonito

Dolomita

EFERVESCENCIA DE MINERALES DE CaCO3 CON ÁCIDOS FUERTES

PROPIEDADES VECTORIALES

- Mecánicas - Ópticas - Eléctricas - Magnéticas

(a) PROPIEDADES MECÁNICAS

- Dureza - Tenacidad o cohesión - Fractura - Exfoliación

PROPIEDADES MECÁNICAS. DUREZA Y TENACIDAD

Escala de Mohs

No es lineal, sino exponencial

Dureza

(i)

Resistencia de la superficie lisa de un mineral a ser rayado. La dureza varía con la dirección.

DUREZA. ESCALA MOHS

LA ESCALA MOHS ES EXPONENCIAL

MÉTODOS “CASEROS” PARA MEDIR LA DUREZA DE UN MINERAL

Dureza Mineral Comparación

1 Talco La uña lo raya con facilidad

2 Yeso La uña lo raya

3 Calcita La punta de un cuchillo lo raya con facilidad

4 Fluorita La punta de un cuchillo lo raya

5 Apatito La punta de un cuchillo lo raya con dificultad

6 Ortosa Un trozo de vidrio lo raya con dificultad

7 Cuarzo Puede rayar un trozo de vidrio y con ello el acero despide chispas

8 Topacio Puede rayar un trozo de vidrio y con ello el acero despide chispas

9 Corindón Puede rayar un trozo de vidrio y con ello el acero despide chispas

10 Diamante Puede rayar un trozo de vidrio y con ello el acero despide chispas

MÉTODOS “CASEROS” PARA MEDIR LA DUREZA DE UN MINERAL

PROPIEDADES MECÁNICAS. TENACIDAD O COHESIÓN

Es la resistencia que un mineral opone a ser roto, molido,

doblado o desgarrado y es típica de los minerales metálicos. Tenacidad o cohesión

- Frágiles - Elásticos - Plásticos - Maleables → láminas - Dúctiles → hilos - Séctiles → virutas

Plata Cobre

Oro

(ii)

Mica

MALEABILIDAD: PAN DE ORO

PROPIEDADES MECÁNICAS. FRACTURA

Fractura

(iii)

Manera de romperse un mineral en caras irregulares, sin direcciones de rotura privilegiadas.

- Concoidea - Astillosa o fibrosa - Ganchuda - Terrosa - Irregular

Obsidiana

Yeso fibroso

Exfoliación

(iV)

PROPIEDADES MECÁNICAS. EXFOLIACIÓN

Facilidad de un mineral de romperse según superficies planas (planos de exfoliación), que coinciden con planos cristalinos. Los fragmentos son láminas o formas poliédricas (sólidos de exfoliación).

La galena se exfolía en cubos

La moscovita

se exfolía

en láminas

Diferentes poliedros de exfoliación

Exfoliación vista al microscopio petrográfico

EXFOLIACIÓN

(b) PROPIEDADES ÓPTICAS

- Color - Color de la raya o huella - Brillo - Luminiscencia - Refracción o refringencia

Color

(i)

PROPIEDADES ÓPTICAS. EL COLOR DE LOS MINERALES

Es el resultado de las longitud de onda de la luz reflejada, absorbida o refractada.

Idiocromático: propio del mineral. Ej.: S, cinabrio, azurita, malaquita,... Alocromático: extraño por impurezas (iones cromóforos: Fe, Cr). Ej.: cuarzo, yeso,...

Azurita Malalquita

Cinabrio

Cuarzo

COLORES ALOCROMÁTICOS DEL CUARZO

Color

(i) Pleocroísmo → diferentes colores según la dirección. Ej.: cordierita,... Dicroísmo → dos direcciones diferentes para el color. Ej.: turmalina,...

Cordierita Turmalina

COLOR DE LOS MINERALES: PLEOCROÍSMO Y DICROÍSMO

Pleocroísmo

COLOR DE LOS MINERALES: PLEOCROÍSMO Y DICROÍSMO

PROPIEDADES ÓPTICAS. COLOR DE LA RAYA

Color de la raya o huella

(ii)

Es el color del polvo fino que deja un mineral cuando rayamos con él una placa de porcelana, la cual tiene una dureza ≈ 7.

La pirita es

dorada, pero el

color de su raya

es negro.

Brillo

(iii)

PROPIEDADES ÓPTICAS. BRILLO

Aspecto que adquiere la superficie del mineral al reflejar la luz.

- Metálico - No metálico: ·Vítreo ·Perlado ·Céreo ·Sedoso ·Adamantino ·Nacarado ·Resinoso ·Graso ·Terroso (mate)

Fluorita Talco

Asbesto

Cerusita Blenda

acaramelada

Yeso

selenita

S

BRILLO METÁLICO DE LA PIRITA (FeS2)

BRILLO VÍTRO DE LA CALCITA (CaCO3)

PROPIEDADES ÓPTICAS. LUMINISCENCIA

Luminiscencia

(iV) Emisión de luz que no es resultado de una incandescencia. Se debe iones extraños (llamados activadores).

- Fluorescencia: luminiscencia bajo los rayos UVA, X,... (fluorita). - Fosforescencia: si la luminiscencia sigue después de la excitación. - Termoluminiscencia: minerales no metálicos que dan luz al calentarse a una T<rojo (50-100 ºC) (fluorita, calcita, apatito,…). - Triboluminiscencia: minerales no metálicos, anhidros, que dan luz al ser molidos, rayados o frotados (fluorita, esfarelita, feldespato, calcita…).

PROPIEDADES ÓPTICAS. REFRACCIÓN O REFRINGENCIA

Luz ordinaria

Refracción o refringencia

(V)

PROPIEDADES ÓPTICAS. REFRACCIÓN O REFRINGENCIA

Los minerales isótropos para la luz son monorrefringentes (sólo hay un rayo refractado).

Sistema cúbico y mineraloides

DOBLE REFRACCIÓN O BIRREFRINGENCIA

Doble refracción o birrefringencia

(V)

Birrefrigencia en el espato de Islandia

Espato de Islandia

Rayo

ordinario

Pantalla

Rayo extra-

ordinario

Rayo

ordinario

DOBLE REFRACCIÓN O BIRREFRINGENCIA (ESPATO DE ISLANDIA)

Los minerales anisótropos para la luz son birrefringentes: hay un rayo refractado

ordinario y otro extraordinario.

Doble refracción o birrefringencia

(V)

Estos minerales tienen una o dos direcciones de monorrefringencia que son lo ejes ópticos.

UNIÁXICO BIÁXICO

Un solo eje óptico

Dos ejes ópticos

Cualquier dirección es de monorrefringencia

(sólo hay refracción simple)

DOBLE REFRACCIÓN O BIRREFRINGENCIA

Todos los sistemas menos el cúbico.

(c) PROPIEDADES ELÉCTRICAS

- Conductividad - Piroelectricidad - Piezoelectricidad

PROPIEDADES ELÉCTRICAS

Conductividad

(i)

Minerales Conductores (minerales metálicos) Aislantes (con enlaces iónicos / covalentes) Semiconductores (sulfuros)

Piroelectricidad

(ii)

Piezoelectricidad

(iii)

Adquieren una carga en sus extremos al variar la temperatura, como resultado de la deformación en el cristal producida por una expansión térmica desigual.

Adquieren una carga en sus extremos al variar la presión.

Sólo pueden darse en cristales que tengan ejes polares (sin centro de simetría)

(d) PROPIEDADES MAGNÉTICAS

PROPIEDADES MAGNÉTICAS

Minerales Diamagnéticos (repelidos ligeramente por un imán) Paramagnéticos (son ligeramente atraídos por un imán) Ferromagnéticos (son muy atraídos por un imán )

YACIMIENTOS MINERALES

YACIMIENTOS HIDROTERMALES

FILONES Y DIQUES

MONTERAS DE HIERRO O GOSSAN

MONTERAS DE HIERRO O GOSSAN

MONTERAS DE HIERRO O GOSSAN

MONTERAS DE HIERRO O GOSSAN

FORMACIÓN DE UN DOMO DE SAL

FORMACIÓN DE DEPÓSTOS DE SAL POR EVAPORACIÓN

PLACERES DE ORO NATIVO

LAS MÉDULAS (LEÓN) (SEMENTOS AURÍFEROS)

LAS MÉDULAS (LEÓN)

LAS MÉDULAS (LEÓN)

TIPOS DE YACIMIENTOS MINERALES

Yacimientos a cielo abierto Minas subterráneas

MINAS A CIELO ABIERTO

LAS MINAS A CIELO ABIERTO SUPONEN UN IMPACTO AMBIENTAL

CAMIONES USADOS EN MINAS A CIELO ABIERTO

Hay que extraer muchas Tm de tierra para obtener la mena buscada.

Pozos

Galerías

MINAS SUBTERRÁNEAS

MINAS SUBTERRÁNEAS

MINAS SUBTERRÁNEAS