IV. PROPIEDADES FSICAS DE LOS MINERALES(CRISTALOFSICA

Comprender la gnesis de las propiedades fsicas y las variaciones que estas presentan en los minerales y que permiten sus identificacin y clasificacin

IV.1 HBITOS Y AGREGADOS CRISTALINOS

HBITO:

Se refiere a la forma externa de un cristal

HBITO.

Cuando un mineral crece sin interferencias y adopta una forma relacionada con su estructura. Propiedad caracterstica de cada mineral, por lo que sta ayudar a su identificacin.

Ejemplos:Galena y Estibinita: Tienen propiedades fsicas similares: son gris plomo, su dureza es 2, su lustre es parecido pero su hbito es diferente ya que la galena es cbica y la estibinita es prismtica, tiene cristales alargados en una direccin.GalenaEstibinita

CARACTERISTICAS DEL HABITO:Es controlado en gran medida por el ambiente de formacin en el que crecen los cristales, por lo que stos raramente presentan la misma forma geomtrica.

Hbito: se refiere a la forma de cristal.

F O R M A I M I T A T I V A: Se define cuando los desarrollos particulares de los cristales se asemejan o imitan algo, ejemplo:

POR EJEMPLO

Forma imitativa plumosa que asemeja a una forma divergente en forma de plumas

FORMAS IMITATIVASAlmbrica, filiforme o capilar [plata y cobre nativos, millerita (NiS)].Hojoso o Ensiforme [cianita Al2SiO5)].Acicular [natrolita (Na2Al2Si3O10.2H2O)].

CRISTALES AISLADOS

FORMAS IMITATIVAS

GRUPOS DE CRISTALESDendrtica (dendrita de manganeso).

Reticular (Torbernita) (Cu(UO2)2(PO4)2.12H2O

Radial o divergente (antimonita).Drusa (cuarzo).

PirolusitaEstibinitaTorbernita

Columnar (cuarzo).

Fibrosa (yeso y asbesto).

Estrellado (wavellita) (Al3(PO4)2(OH)3.5H2O)].

CuarzoAntigoritaWavellita

Reniforme. Masas radiales redondeadas parecidas a un rin (hematita).

Mamilar. Grandes masas redondeadas radiales en forma de mamas

Globular. Minerales individuales que forman grupos esfericos o semiesfericosFORMAS ESFERICAS

HematitaEstibarsen SbAs

Botroidal. Cuando las masas globulares se agrupan como racimos de uvas

Coloforme. Formas esfricas compuestas de individuos radiales sin importar el tamao. Incluye las botroidales, mamilares y reniformes.

Pisolitos

Pisolita de aragonita

MINERALES CON ESCAMAS O LAMINILLAS:

Laminar o tabular.

Exfoliable.

Micaceo (biotita).

Plumoso o escamoso.

En bandas.Masivo.Concntrico.Estalacttico

Amigdalode.Geoda.Concreciones.Lenticular.Tabular.Tuberosa.

ALGUNOS TRMINOS GENERALES:

... FORMAS IMITATIVASEstelar (wavellita).Escamoso (tridimita).Granular (mrmol)Lamelar (Wollastonita).Laminar o tabular .Lenticular.Plumoso.

IV.4 Crucero y fractura

CRUCEROEs cuando un mineral se rompe a lo largo de un plano definido.

Es la tendencia de ciertos minerales a romperse paralelamente a planos atmicos.

Un plano de crucero se desarrolla paralelo a las capas de tomos que tienen enlaces dbiles con las capas adyacentes.Crucero: es la propiedad que tienen los minerales de poder deslizarse fcilmente sobre un plano de debilidad , al cual se le conoce como plano de crucero, y que potencialmente son paralelos a caras del cristal

Los planos potenciales de crucero estn determinados por las caractersticas de la estructura cristalina.

El crucero siempre concuerda con la simetra.

GRADOS DE CRUCERO DE LOS MINERALESPerfecto

Bueno

Difcil

EJEMPLOS DE CRUCERO PERFECTO:

MOSCOVITA. KAl2(AlSi3O10)(OH)2

Los enlaces que hay entre los tomos en el interior de las hojas son fuertes mientras que los enlaces entre las hojas adyacentes son dbiles.

El plano de crucero es paralelo a la cara (001).

GRAFITO.En las lminas de grafito existen fuertes enlaces covalentes entre los tomos de carbono pero en las direcciones perpendiculares existen dbiles enlaces de Van der Waals que permiten el Crucero que es paralelo al plano Basal (0001).

DIAMANTEEste mineral solo tiene un tipo de enlace, que es el covalente.Su excelente crucero se debe a los planos atmicos que tienen el mximo espaciado interplanar paralelos a la forma octadrica (111) lo cual implica que hay crucero en 4 direcciones.

ORTOCLASAEste mineral tiene 2 planos de crucero notables que forman ngulo recto entre s y son paralelos a las 2 caras laterales de los cristales y a las caras que forman la parte inferior y superior del cristal.

HALITA

Este mineral crece en forma cbica y se parte fcilmente en direccin paralela a los 3 pares de caras cbicas.

Este enlace tambin es muy fuerte en las direcciones perpendiculares a los planos (111) porque dentro de estos planos los iones Na+ y Cl- se presentan en filas alternadas a lo largo de las direcciones (110)

.... HALITA

Los planos (100) estn formados por cantidades iguales de Na+ y Cl- dispuestos en forma alterna, de tal forma que las fuerzas de repulsin entre los iones similares de las capas adyacentes son grandes, por consiguiente las fuerzas de enlace entre los planos (100) son relativamente dbiles y esta es la causa por la que los cruceros de la halita se desarrollan paralelamente a la forma (100).

Crucero en la Halita

Ejemplo:

F l u o r i t a.

Esta crece en forma cbica y posee 4 planos de crucero formando un octaedro ya que se rompen las esquinas de cristal.

...fluorita

La disposicin de los tomos de Ca 2+ estn limitados en ambos lados por una capa de iones de F- , el enlace entre estas 3 capas unitarias es muy dbil, pues la repulsin mutua de los iones de F- es la que contrarrestra a las fuerzas de atraccin que existen entre los iones de Ca 2+ y F- por lo tanto en la fluorita se desarrollan con facilidad los cruceros perfectos en los planos (111).

BARITAEste mineral ocurre en minerales tabulares que con frecuencia tienen 2 caras perpendiculares a la cara mayor que convergen formando bordes agudos. Tiene 3 planos potenciales de crucero bien desarrollados, de los cuales son paralelos a las caras del cristal formando los extremos agudos y el otro paralelo a la cara mayor del cristal.

CALCITAEn este mineral se reconocen 3 orientaciones diferentes de crucero y forman cuerpos limitados por 6 superficies rmbicas, los cruceros se intersectan a 75. y 105

Direcciones de crucero segn el sistema cristalogrfico.

SISTEMA CBICO

Cbico: Galena, halita MB 3 direcciones (100)

Octadrico: Fluorita, diamante MB 4 direcciones (111).

Dodecadrico: Esfalerita MB 6 direcciones (110)

Sistema tetragonalMB 1 direccin (001)

Crucero basal: Torbernita Cu(UO2)2(PO4)2.8-12H20

Autunita Ca(UO2)2(PO4)2.10-12H20

Crucero prismtico: 2 direcciones (110)

Sistema hexagonal y trigonalCrucero basal: Molibdenita, grafito MB 1 direccin (0001).Crucero romboedral: Calcita, siderita MB 3 direcciones (1011)

Prismtico: Nefelina (Na,K)Al2SiO43 direcciones (1010)

Sistema ortoclnicoCrucero basal. MB 1 direccin (001)

Barita, topacio Al2SiO4(F,OH)2 Crucero pinacoidal: Sillimanita MB (010)

Crucero prismtico: B 2 direcciones (110).Hiperstena (Mg,Fe)SiO3Enstantita MgSiO3

Sistema monoclnicoCrucero basal: MB (001)

micas, ortoclasa1 direccinCrucero pinacoidal

Crucero pinacoidal MB 1 direccin (010).Yeso

Crucero prismtico: B 2 direcciones (110).

piroxenos y anfboles

Sistema triclinicoCrucero basal: Plagioclasas MB 1 direccin (001)Crucero pinacoidal: Cianita 1 direccin B (100).Axinita y plagioclasa B (010)

FRACTURACuando las fuerzas de enlace y por lo tanto la resistencia a romperse un cristal en cualquier direccin es la misma, este al sufrir una ruptura, lo har sin seguir una direccin cristalogrfica determinada, es decir tendr una: ConcoidalFibrosa o ganchudaIrregularTerrosaLisa

PARTICINSi un mineral se rompe a lo largo de planos con debilidad estructural, se dice que ha tenido una:Puede originarse por:PresinMaclaDesmezcla

EL PESO ESPECFICO

DENSIDAD DE UN MINERAL:Es su masa por unidad de volumen, requiere de unidades , por ejemplo: Kg / m3 o bien, lb / ft3

IV.2 PESO ESPECFICO DE UN MINERAL:

Es el nmero que expresa la relacin entre su peso y el peso de un volumen igual de agua a 4c y una atmsfera de presin.

El peso especfico de un mineral es constante, por lo que su determinacin es un dato muy importante en su identificacin.

FACTORES DEL PESO ESPECFICO

Los tomos de los que esta compuesto, es decir de su composicin qumicaLa manera en que estos tomos estn empaquetados

En que minerales el empaquetamiento es constante?

En los grupos IsoestructuralesEl peso especfico de estos grupos minerales es igual?

No es igual, porque en estos grupos isoestructurales la composicin no es la misma, por lo que los pesos atmico de los elementos vara y sern ms pesados los que tengan elementos con pesos atmicos mas altos.

Grupo isoestrucural del AragonitoAragonitaEstroncianitaWhiteritaCerusitaPeso atmico del catinPeso atmico del catinPeso atmico del catinPeso atmico del catinCa = 40.08PE..= 2.94Pb= 207.19PE=6.54Sr= 86.62PE= 3.78Ba = 137.34PE=4.3

SULFATOS PESO ESPECIFICOAnhidritaBaritaAnglesita

En que minerales la composicin qumica es variable?

En las soluciones slidasComo es el peso especfico de estas solucionesForsterita PE = 3.3Fayalita PE = 4.4

En que tipo de minerales se aprecia el efecto del empaquetamiento estructural en el peso especfico?

En los PolimorfosDiamante 3.5 gr/cm3Grafito 2.2 gr/cm3 Pirita

MarcasitaCalcitaAragonita

Peso especfico de los polimorfos de SiO2Cuarzo alto 2.65Cuarzo bajo 2.53Tridimita 2.2Cristobalita 2.2Coesita 3.01Estishovita 4.3Dureza7.06.57.5

DUREZA DE UN MINERALDureza:Forma de evaluar la estructura cristalinaa una tensin sin rotura.La dureza de un mineral se mide por la resistencia que ofrece una superficie a la abrasin y a ser rayado.

El grado de dureza de un mineral se determina observando la dificultad o facilidad comparativas con que un mineral raya otro o con una lima o bien un cuchillo.

La dureza de un mineral depende de su composicin qumica y de la disposicin estructural de sus tomos. Cuanto ms grandes son las fuerzas de enlace, mayor ser la dureza del mineral.En los cristales con enlaces metlicos que pueden fluir plsticamente, el rayado da lugar a una ranura o surco,en los materiales frgiles con enlaces covalentes o inicosse produce una microfractura

En los minerales inicos y covalentes el tamao inico y la carga influyen en la dureza, ya que compuestos con la misma estructura interna aumentan su dureza al disminuir el tamao inico y al aumentar la carga inica, la dureza depende de los tipos de enlace.Ejemplos:En los silicatos que son tetraedros de SiO2, la dureza varia desde el talco hasta el topacio, esto es debido a los diversos tipos de enlace que presentan estos silicatos.

Talco: Las capas basales de este mineral se mantienen unidas por debiles fuerzas de Van Der Waals y/o enlaces de hidrogeno.Cuarzo: Este mineral las fuerzas de enlace son muy uniformes en la densa red de SiO4 Grafito (C ): Dureza 1: Diamante (C): Dureza 10:Atomos ordenados de manera diferente

Cianita: Presenta dureza 5 paralela a su alargamiento y dureza 7 perpendicular a esteCalcita: Tiene dureza 3 en todas sus direcciones excepto en la direccin (0001), pues aqu posee dureza 2De estos ejemplos podemos concluir:La dureza es una propiedad vectorial y un mismo mineral puede presentar distintos grados de dureza, segn la direccin la cual es rayado.La dureza diferencial en la mayora de los minerales es poco distinguible.

ESCALA DE DUREZA DE DUREZA DE MOHS 1822

TABLA DE VALORES DE ROSIWALMide en escalas absoluta la dureza de los MINERALES, se expresa como laRESISTENCIA a laABRASINmedidas en pruebas deLABORATORIOy tomando como base el corindn con un valor de 1000.

Mide la dureza en valores de escala absolutas, y se valoran con la profundidad de seales grabadas sobre un mineral mediante un utensilio con una punta de diamante al que se le ejerce una fuerza estndar.

FORMULA PARA DETERMINAR EL PESO ESPECFICO CON PICNMETROG =M - PW + ( M P ) - SP = Peso del picnmetro con tapn M = Peso del mineral y del picnmetroM P = peso de el mineral en el aireS = El peso del picnmetro + peso del mineral + el agua de llenadoW = Peso del picnmetro + el agua de llenado

CALCULO DE LA DENSIDAD1.-Conocer la formula del mineral

2.-- Conocer los distintos tomos del celda unidad del mineral. Dado por un valor Z.

2.- Conocer el Volumen de esta celda unidad.

3.- Z en la calcita CaCO3: 4Ca; 4C; 12O,

4.- El Peso molecular del CaCO3 es 100.09 y el de la celda unitaria Z = 400.36

El volumen en los minerales ortogonales es V = a x b x cLa medida se debe convertir de A a cmLa formula es la siguiente

D = Z X MN x VN = Al nmero de AvogadroV = VolumenM = Peso molecular del mineralZ = Peso molecular de la celdilla unidad

HALITA. La distancia entre el radio del Na y el radio del Cl es 2.819 AQu volumen ocupan 58.45 gr de Halita?En la Halita Z es igual a 4, el volumen de la celda unitaria de la halita es (5.64 x 10-8)3 El numero de avogadro es 6 x 1023 Calcule la densidad de la Halita.

GRACIASY A DESAYUNAR