Curso Cristalografia - Unidad I

7/25/2019 Curso Cristalografia - Unidad I

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FACULTAD DE INGENIERIA DE MINASESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA GEOLOGICA

CURSO:

J.M.POZO.P

UNIDAD ACADEMICA N I


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1.1. UNIDAD ACADEMICA N I

1.1. Introduccin.

1.2. La Mineraloga como ciencia, su ubicacin en la historia natural.

1.3. Concepto de especie mineral, variedades.

1.4.Definicin y divisin de la mineraloga, ciencias auxiliares de la

mineraloga.

1.5. Origen y clasificacin de los yacimientos minerales.


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1.1. INTRODUCCION


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1.1. INTRODUCCION


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COBRE

Se emplea hoy en la galvanizacin delacero.

Su incorporacin en bateras de plata-zinc

1.1. INTRODUCCION

para m s es y c psu as espac a es.

Tendidos elctricos, pinturas, aislante ensistemas de aire acondicionado e, incluso,

en quirfanos y quillas de buques, porqueimpide el crecimiento de bacterias


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ALUMINIO

Lleg a costar ms que el oro,

porque no suele encontrarsepuro.

1.1. INTRODUCCION

n a eac ones, es componen eprincipal de muchos elementos deaviones y cohetes, en los que elpeso y la resistencia son

esenciales.


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DIAMANTES

La joya de la co!"#$cc%&

El diamante es, el material deingeniera ms verstil. El80% de la produccinmundial (unos 20t anuales)

1.1. INTRODUCCION

se es na a uso n us r a .

Por su dureza se utiliza parafabricar troqueles y muelas

para perforar pozospetroleros, y para cortarpiedras o cementos engrandes proyectos de

infraestructura y viviendas.


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COBALTO

Su gran dureza le convierte en elobjeto de deseo de industrias

como la aeroespacial para crearsuperaleaciones usadas en lasturbinas de gas que necesitanmateriales resistentes a la

1.1. INTRODUCCION

corros n, e gran res s enc amecnica, que soporten presionesy altas temperaturas

EE UU tiene especial inters en elcobalto por su gran dependenciaexterior, ya que importa el 97% desus necesidades.


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COLTAN

'Ua (ald%c%& )a#a el Co*o+

El coltan es un superconductor con granresistencia al calor y de significativas

COL: Columbita - xido de niobio con hierro y manganeso (Fe, Mn)Nb2O6TAN: Tantalita - xido de Tntalo con hierro y manganeso (Fe, Mn)Ta2O6

1.1. INTRODUCCION

.

De l se extraen el tntalo y el niobio, vitalespara la fabricacin de microprocesadores,bateras, microcircuitos y condensadores.


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1.1. INTRODUCCION


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1.1. INTRODUCCION


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1.1. INTRODUCCION

Estructura Interna de la Tierra

Fases de Cristalizacin


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1.1. INTRODUCCION

Minera a Tajo abierto

ner a a su erranea


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1.1. INTRODUCCION

Geoqumica estudia los elementos

Ejemplo del ediicio de Ladrillos

!nalogas"Ladrillos # Elementos qumicos

Mineral # $ared de Ladrillos%ocas # Ediicio con paredes de ladrillos

a nera og a estu a os m nera es.

La $etrologa describe las rocas.

C#%!"alo*#a,-a:

Estudia la orma & estructura de los minerales alcristalizar.

'( $or lo que es) un cristal es simplemente) el*ni+erso en miniatura,

Mart-a enao /0squez.


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1.2. La Mineraloga como ciencia, su ubicacin en la

historia natural.


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1.2. Mineraloga

ORO1. Nombre del metal :Oro

2.Formula Qumica :Au

3.Cristalografia :Isomtrico ; 4/m32/m4.H (Dureza ) : 2,5-3 (cuando es puro)

5. G (Peso especifico ): 19,3 gr ( cuando es puro)

6.Fractura :Metlico

. x o ac on: u a

8.Habito :Diseminado en laminas

9. Color del Mineral :Amarillo ( puede tener varias tonalidades)

10. Raya:Amarilla

11. Brillo :Metlico

12. Solubilidad :13.Caracteristicas :Elemento raro . Aparece en la naturaleza diseminado en pequeascantidades.

14. Empleo :La mayor parte pertenece a diversos pases en forma de lingotes comogaranta de pagos internacionales .

Otros usos: instrumentos cientficos, electrodeposicin, pan de oro, prtesis, joyera.


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1.2. Mineraloga

Es la ciencia que se dedica a laidentificacin de minerales y el estudio desus propiedades, origen y clasificacin.


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1.2. Mineraloga

Ubicacin en la Historia Natural

Los minerales es la materia que el hombre uso con mas frecuencia

En la Edad de piedra se empezarona construir -erramientas de

pedernal & obsidiana.

1urgieron cer0mica en barro abricacinde -erramientas) & la aparicin demetales como el oro) plata) cobre.


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1.2. Mineraloga


EDAD DE LOS METALES

Cobre (4 000 -3 000 a.c) Bronce (3 000 - 1 500 a.c) Hierro (1 500 a.c )

!LE!CI23 4E C56%E 7 E1T!85


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1.2. Mineraloga


Aristteles Teofrasto Avicena Alberto Magno

LAS PRIMERAS OBRAS

Libro de laspiedras, ao 315 a.c.

Naturalis historia, ao 77 a.c.

Tratado de las piedras

Mineralibus et rebusmetallius, ao 1262).


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1.2. Mineraloga


Georgius AgricolaQumico Aleman

RENACIMIENTO

Vannoccio BiringuccioMetalrgico Italiano

De Re Metlica (1530)

Pirotechnia (1535)


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1e estudian los minerales como simples compuestos qumicos de origen natural.En este sentido representan un gran progreso los trabajos de 9allerius &) sobre todo)de Cronstedtn.

1.2. Mineraloga


Mitad del Siglo XVII

Johan Gottschalk WalleriusMineralogista Qumico Sueco

Libro Mineraloga(1747)

Axel Fredrik CronstedtnMineralogista Qumico Sueco

Fundador de la mineraloga moderna

Descubri el Nquel


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1.2. Mineraloga


Padre de la Mineraloga Moderna

Abraham Gottlob WernerGelogo y mineralogista alemn, considerado fundadorde la Geologa moderna, defendi y divulg la teora delneptunismo,

Sus trabajos contribuyeron para la separacin de lageologa y mineraloga en ciencias distinguidas,habiendo sido el primer cientfico en clasificar losminerales sistemticamente.

Autor de:- Von den verschiedner Mineraliensammlungen, ausdenen ein vollstaendiges Mineralienkabinet bestehen soll(1778);- Kurze Klassifikation und Beschreibung d Gebirgsarten(Dresden, 1787)


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1.2. Mineraloga


Nacimiento de la Cristalografa

Jean-Baptiste Rom de l'Isle

Mineralogista ranc:s.

Co!%de#ado $o de lo! c#eado#e! de a c#%!"alo*#a,-a (ode#a/.

Autor de:- Essal de Cristallographie(1772)- Cristallographie(3 vols. y atlas, 1783).- La ley de constancia de los ngulos interfaciales que

construy con as observaciones del gelogo NicolausSteno.considerado uno de los creadores dela cristalografa moderna


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1.2. Mineraloga



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1.3. Concepto de especie mineral, variedades.


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1.2. Especie Mineral


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MINERAL

Compuesto natural inorgnico, de

estructura cristalina, formado como

resultado de procesos geolgicos.

Es un elemento o compuesto qumico

que normalmente es cristalino y que se

ha formado como resultado de procesos

geolgicos.


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CARACTERISTICAS DE UN MINERAL

SOLIDOS

INORGANICOS

COMPOSICION RELATIVAMENTE HOMOGENEA

ESTABLES EN CONDICIONES FISICO-QUIMICOS

ESTRUCTURA CRISTALINA (ORDENAMIENTO TRIDIMENSIONAL)


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La definicin de mineralha sido, durante mucho tiempo,

bastante ambigua y se han catalogado como mineralesmuchos materiales geolgicos de diversa naturaleza (gases,

l uidos, sustancias or nicas e inor nicas .


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Segn los datos modernos la especie mineral es una categora sistemtica, que

contiene los individuos minerales, los cuales pueden ser iguales o diferentes en

cuanto a su estructura y composicin qumica.

Para poder hacer la clasificacin de los minerales se utiliza el concepto


"especie mineral.

El concepto "especie mineral" puede referirse solamente para las fases

cristalinas. Las fases de gases y de lquidos, sustancias orgnicas y los dems

productos amorfos a los rayos X, no son minerales, ya que ellos no forman en

la naturaleza individuos


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C$a#0o

O#"o!a

Roca (1! co(2 de la co#"e0a co"%e"al

B%o"%"a


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VariedadEn la jerarqua mineralgica la /ariedad siempre ocupa un ni+el inerior a la especiemineral.

/ariedad ; Especie < Grupo < Familias ; Clases

La +ariedad es la categora que agrupa a la totalidad de los indi+iduos minerales de unaespecie mineral de composicin +ariable pero con predominio de los elementos

.

La +ariedad es la categora sistem0tica de la especie mineral de composicin +ariable)en la cual se separan los miembros e=tremos de la serie continuamente isomora


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Taxonoma


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1.4. Definicin y divisin de la mineraloga, ciencias


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1.4. Mineraloga


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1.4. Divisin Mineraloga


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Mineraloga Descriptiva

1e ocupa de estudiar las propiedades & clasiicacin de los minerales indi+iduales) su

localizacin) sus ormas de aparicin & sus usos.

Este enoque de la mineraloga tiene una aplicacin econmica directa) &a que lama&ora de los materiales inorg0nicos usados con ines producti+os son minerales o susderi+ados.


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Mineraloga Determinativa

Esta rea de la mineraloga se ocupa de identificar los minerales

presentes en una muestra en funcin de sus propiedades qumicas,

fsicas y cristalogrficas. Estas propiedades de los minerales

.


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Cristalografa

Estudia la forma que adoptan la mayora de los minerales cuando lascondiciones de formacin son favorables.

Los cristales son un ordenamiento de los tomos de un mineral de manera talque forma superficies planas, paralelas a planos reticulares de su estructura

interna.

La cristalografa estudia el crecimiento, la forma y carcter geomtrico de loscristales.


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Mineraloga FsicaEstudia las propiedades fsicas de los minerales, tales como las pticas, mecnicas yelectromagnticas.

Las propiedades fsicas constituyen una importante ayuda para identificar los minerales.Muchos de ellos se pueden reconocer a simple vista (utilizando elementos como la lupa,el martillo o una punta para rayar) o por medio de pruebas sencillas.


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Mineraloga Qumica

Se ocupa de estudiar e identificar la composicin qumica de los minerales.

Esta es la propiedad ms importante para realizar la identificacin de losminerales.

a m nera og a qu m ca se rea za con m o os norma za os, cuan a vos y

cualitativos, incluyendo anlisis con haces de electrones.


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1.4. Ciencias Auxiliares de la Mineraloga


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!porta inormacin & -erramientas necesarias para el estudio

m0s a ondo de la ormacin & composicin de lasespecies

minerales

1.4. Ciencias Auxiliares de la Mineraloga

Qumica


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1.4. Origen y Clasificacin de los Yacimientos


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1.5. Yacimientos Minerales


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Es la acumulacin natural de minerales en la corteza terrestre, en

forma de uno o varios cuerpos minerales o menferos agrupados, los

cuales en este estado, pueden ser objeto de extraccin y explotacin

industriales, en la actualidad o en un futuro inmediato.



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Origen

Y i i Mi l


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Origen

El origen de los yacimientos minerales puede ser tan variado como lo son losprocesos geolgicos, y prcticamente cualquier proceso geolgico puede dar

origen a yacimientos minerales.

A grandes rasgos, los procesos geolgicos que dan origen a yacimientosminerales seran los siguientes:

Procesos gneos:

-Plutonismo: produce rocas industriales (los granitos en sentido amplio), yminerales metlicos e industriales (los denominado yacimientosortomagmticos, producto de la acumulacin de minerales en cmaras

magmticas).

-Volcanismo: produce rocas industriales (algunas variedades "granticas",ridos, puzolanas), y minerales metlicos (a menudo, en conjuncin conprocesos sedimentarios: yacimientos de tipo "sedex" o volcano-sedimentarios).

Y i i t Mi l


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Procesos pegmatticos: pueden producir yacimientos de mineralesmetlicos (p.e., casiterita) e industriales: micas, cuarzo...

Procesos neumatolticos e hidrotermales: suelen dar origen a yacimientosde minerales metlicos muy variados, y de algunos minerales de intersindustrial.


Origen

Y i i t Mi l


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OrigenProcesos exgenos o superficiales:

La erosin, proceso por el cual las rocas de la superficie de la Tierra, en

contacto con la atmsfera y la hidrosfera, se rompen en fragmentos y sufrentransformaciones fsicas y qumicas, que dan origen a fragmentos o clastos, y a

sales, fundamentalmente. Las trasformaciones que implica la erosin puedendar lu ar a acimientos ue reciben el nombre de acimientos residuales.

El transportede los clastos por las aguas y el viento, y de las sales por elagua, modifica la composicin qumica tanto del rea que sufre la erosin comodel rea a la que van a parar estos productos. Adems, durante el propio

transporte se producen procesos de cambio fsicos y qumicos, nuevaserosiones, depsito de parte de la carga transportada, etc.

Y i i t Mi l


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La sedimentacin detrtica da origen a rocas como las areniscas, y aminerales que podemos encontrar concentrados en stas, en los yacimientos

denominados de tipo placer: oro, casiterita, gemas...

La sedimentacin qumicada origen a rocas de inters industrial, como lascalizas, a minerales industriales, como el eso o las sales, fundamentalmente.


Origen

La sedimentacin orgnicaorigina las rocas y minerales energticos: carbne hidrocarburos slidos (bitmenes, asfaltos), lquidos (petrleo) y gaseosos

(gas natural). Tambin origina otras rocas y minerales de inters industrial,como las fosforitas, o las diatomitas, entre otras.

Como ya se ha mencionado, la sedimentacin asociada a los fenmenosvolcnicosproduce yacimientos de minerales metlicos de gran importancia.

1 5 Yacimientos Minerales


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OrigenSed. De"#-"%ca Sed. 3$-(%ca

Sed. O#*1%ca

1 5 Yacimientos Minerales


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Procesos metamrficos:

El metamorfismo da origen a rocas industriales importantes, como losmrmoles, o las serpentinitas, as como a minerales con aplicacin industrial,como el granate. No suele dar origen a yacimientos metlicos, aunque enal unos casos roduce en stos transformaciones mu im ortantes.


Origen

1 5 Clasificacin


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1.5. Clasificacin

Minerales de construccin: caliza, arcilla, arena, asfalto y yeso.

Combustibles: carbn, petrleo, gas natural.

Abrasivos: corindn, granate.

Por Utilidad

Fertilizantes: sales de potasio, fosfatos.

Piedras preciosas: diamante, zircn, palo, berilo.

Menas metlicas ferrosas: magnetita, hematita.

Menas metlicas no ferrosas: oro, plata, cobre, plomo, zinc.

Materiales industriales: grafito, barita, borax, asbesto, azufre, fluorita.

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