Introducción a la Mineralogía y Cristalografía

Profesor: Diego Jil

Teoría

Hábitos y agregados cristalinos

Lupa

Sirven para ver las rocas con mayor detalle.

Varios aumentos:

10x

14x

20x

Exfoliación, Partición y Fractura Exfoliación:

Tendencia que poseen ciertos minerales a romperse paralelamente a planos atómicos.

Exfoliación, Partición y Fractura Partición

Cuando los minerales se rompen a lo largo de planos con debilidad estructural.

Exfoliación, Partición y Fractura Fractura:

Cuando un mineral se rompe sin seguir las normas de la exfoliación o la partición se dice que experimenta una fractura.

Concoidal

Exfoliación, Partición y Fractura Fractura:

Cuando un mineral se rompe sin seguir las normas de la exfoliación o la partición se dice que experimenta una fractura.

Fibrosa

Exfoliación, Partición y Fractura Fractura:

Cuando un mineral se rompe sin seguir las normas de la exfoliación o la partición se dice que experimenta una fractura.

Ganchuda

Dureza (H) Es la resistencia que ofrece

la superficie lisa de un mineral a ser rayada.

Tiene una dureza conocida y permite reconocer minerales.

Rayador

Peso Específico Es un número que expresa la relación entre su peso y el

peso de un volumen igual de agua a 4°C.

Color Es la característica que primero se ve.

Huella o Raya El color del polvo fino de

un mineral se conoce con el nombre de huella o raya.

Porcelana

Permite observar el color de la raya de los minerales e identificarlos.

Brillo El aspecto general de la superficie de un mineral

cuando se refleja la luz se conoce con el nombre de brillo.

Metálico No Metálico

Brillo

No Metálico

Vítreo

Resinoso

Graso

Propiedades Magnéticas Tienen la capacidad de atraer metales como los

imánes.

Efervescencia Algunos minerales (Carbonatos) al ser expuestos a HCl

efervesen.

Actividad Utilice las herramientas y los minerales disponibles

para aplicar los conocimientos adquiridos y reconocer las distintas propiedades que los minerales presentan.

Cristal Cuerpo sólido, homogéneo y anisótropo, limitado por

caras planas que determinan formas poliédricas. Caracterizado por un ordenamiento interno tridimensional periódico de sus átomos, iones y moléculas.

Elementos geométricos de un cristal Al observar un cristal diferenciamos:

Caras: son los planos que determinan la forma y que constituyen la repetición indefinida de su estructura interna.

Aristas: intersección de dos caras.

Vértice: intersección de dos o más aristas.

Caras: 8Aristas: 5Vértices: 5

Orden interno de los cristales El orden interno

tridimensional de un cristal es la repetición de un motivo (celda) resultando que los alrededores de cada motivo sean idénticos.

En los cristales los motivos pueden ser moléculas (H2O), aniones (SiO4), iones (Ca2+) o combinaciones.

Morfología Cristalina Ya que los cristales se

forman por la repetición de una unidad estructural en tres dimensiones, las superficies limitantes dependen en parte de la forma de la unidad.

Morfología Cristalina También dependen del

medio externo en el cual se desarrolla el cristal:

Temperatura

Presión

Naturaleza de la disolución

Probabilidad de un espacio abierto

Morfología Cristalina También dependen del

medio externo en el cual se desarrolla el cristal:

Temperatura

Presión

Naturaleza de la disolución

Probabilidad de un espacio abierto

Cristalización Los cristales se forman a partir de:

Disoluciones

Fundidos

Vapores

ÁTOMOS DESORDENADOS

Cristalización Se agrupan en forma ordenada cuando hay cambios en

la temperatura, presión o concentración.

Crecimiento de un cristal:

Nucleación

Los iones disueltos sejuntan y forman elmodelo estructuralregular inicial de unsólido cristalino

Crecimiento de un Cristal

Para que un núcleo sobreviva debe

crecer rápidamente

Hábito cristalino Designa las formas generales de los cristales.

Varía con el medio ambiente y rara vez los cristales muestran una forma geométrica ideal.

Hábito cristalino Pero aún en cristales mal formados o defectuosos

existen indicios característicos de cada tipo de mineral.

Las caras de un cristal pueden tener diferentes tamaños y conformaciones debido a la mala formación del cristal, la semejanza es evidenciada por estrías naturales, corrosiones o crecimientos.

Intercrecimiento de CristalesMaclas

Una macla es un crecimiento conjunto simétrico de dos (o más) cristales de la misma sustancia.

Existen 4 tipo:

Maclas de contacto

Maclas de penetración

Maclas polisintéticas

Maclas cíclicas

Intercrecimiento de Cristales

Intercrecimiento de Cristales

Mineralogía Es el estudio de las

sustancias cristalinas que se encuentran en la naturaleza, es decir los minerales.

Mineral Es un sólido homogéneo por naturaleza con una

composición química definida (pero generalmente no fija) y una disposición atómica ordenada. Normalmente se forma por un proceso inorgánico

Clasificación Mineral Composición química

Anión o grupo aniónico

Estructura interna (silicatos)

Minerales nativos

Sulfuros

Sulfosales

Óxidos

Hidróxidos

Haluros

Carbonatos

Sulfatos

Fosfatos

Silicatos

Minerales Nativos Pocos elementos se presentan en este estado

Estado puro

Sin formar compuesto químicos

Formados por átomos de la misma clase

Metales No Metales

Oro AuPlata AgCobre CuHierro Fe

Azufre SDiamante CGrafito C

Nativos MetálicosCaracterísticas

Poseen la mejor conductividad eléctrica y térmica

Pulidos tienen un fuerte brillo metálico }

La mayor parte de ellos presentan un color blanco de estaño o de plata y evidente es el color del cobre y del oro, el

Alto peso específico

Carecen de exfoliación, tienen fractura de ganchuda a irregular

Séctiles, dúctiles, maleables y de baja dureza.

Nativos Metálicos

Nativos No MetálicosCaracterísticas

Son muy diferentes a los metales

Azufre se presenta comúnmente en color amarillo verdoso y de brillo resinoso y bajo punto de fusibilidad.

Diamante posee un tipo de enlace químico covalente, se identifica por su gran dureza y tipo de brillo adamantino

Grafito se caracteriza por su baja dureza, marca el papel y por la presencia de exfoliación.

Usos de los minerales nativos Acuñación de monedas, joyería y fines ornamentales

Instrumentos científicos y conductores eléctricos

Emulsiones fotográficas y manufacturación de aleaciones

Aplicaciones odontológicas

Usos de los minerales nativos En la industria química para elaborar

insecticidas, fertilizantes y vulcanización del caucho, así como la obtención del H2SO4 y H2S

Abrasivos, pulimentadores y herramientas de corte

Lubricante, manufacturación de aleaciones, crisoles, electrodos y lápices para escribir

Sulfuros Los sulfuros son considerados químicamente como los

compuestos del azufre con los metales.

Les corresponde un número considerable de minerales de importancia económica y constituyen de manera importante a muchos yacimientos de minerales metálicos.

Zn, Pb, Cu, Ag, Ni, Co, Mo, Hg, As, Sb, Fe, Mn

SulfurosCaracterísticas

La gran mayoría son opacos, presentan colores distintivos y su color de raya es muy característico.

La mayoría de los sulfuros presentan brillo metálico a submetálico, solo el cinabrio, oropimente y rejalgar tienen brillo no metálico.

Uso de los sulfuros El principal uso y/o aplicación de los sulfuros es la

obtención de los metales que contienen, ya que la gran mayoría de ellos son menas principales de plata, cobre, plomo, zinc, mercurio, arsénico, antimonio y molibdeno.

Sulfosales Existe una gran cantidad de minerales pertenecientes a

esta clase, mas sin embargo, en su composición química solo un reducido número de componentes participa; siendo las sulfosales de cobre, plata y plomo las más comunes en la naturaleza.

SulfosalesCaracterísticas

Las propiedades físicas de las sulfosales en comparación con los sulfuros poseen, en su gran mayoría, una dureza menor y son descompuestas con mayor facilidad por los ácidos.

Sulfosales Los usos y las aplicaciones para estas especies

minerales de las sulfosales, son las mismas que para los sulfuros.

Óxidos Los óxidos incluyen a todos los compuestos naturales

en donde el oxígeno está combinado con uno o más metales.

Estos han sido agrupados como:

óxidos simples

Compuestos de un metal y un oxígeno

óxidos múltiples

Tienen dos o más elementos metálicos en combinación con el oxígeno.

Óxidos Son relativamente duros y densos que se encuentran

como accesorios en las rocas ígneas y metamórficas y como detritos en los sedimentos.

Uso de los óxidos De la totalidad de los óxidos en la corteza terrestre, la

sílice (SiO2) presenta mayor cantidad de éstos, enseguida se tienen a los óxidos de fierro, óxidos de manganeso, titanio, estaño, uranio y cromo que son considerados de gran importancia económica.

Hidróxidos Es la combinación de los metales con el grupo oxidrilo

(OH)- que sustituye parcial o totalmente a los iones de oxígeno en los óxidos simples, o bien un elemento metálico de los óxidos múltiples es sustituido por hidrógeno.

Hidróxidos La masa fundamental de los distintos hidróxidos se

encuentra en las capas superiores de la corteza terrestre en el límite con la atmósfera que contiene oxígeno libre.

Hidróxidos La mayoría de los

hidróxidos se forman en la zona de oxidación de los yacimientos preexistentes y en general en la zona de meteorización.

Entre los hidróxidos existen varios minerales de importancia económica, consistiendo en menas principales de fierro, manganeso y aluminio.

Halogenuros Son la combinación de los elementos halógenos

(F, Cl, Br, I) con los elementos metálicos principalmente.

Halogenuros Dureza relativamente baja,

en estado sólido son malos conductores de la electricidad y del calor.

Generalmente los halogenuros son originados por precipitación química, siendo algunos otros por alteración, enriquecimiento supergénico y por hidrotermalismo.

Uso de los Halogenuros El mayor uso de estos minerales es en la industria;

como fundentes, fertilizantes, preparación de vidrios y porcelanas, obtención de los ácidos correspondientes.

En la preparación electrolítica del aluminio

Son fuente secundaria de plata, cobre y aluminio.