Minerales

Joseline Tapia1

1Departamento de Ingenieriacutea de Minas

Universidad de Antofagasta

Primavera 2015

joselinetapiauantofcl (UA) Minerales 02 2015 1 47

Resumen de la presentacioacuten

1 IntroduccioacutenDeniciones baacutesicasAbundancia de elementosLos MineralesPropiedades minerales

2 Caracteriacutesticas distintivas de los mineralesParaacutemetros usados para determinar y clasicar minerales

3 Clasicacioacuten de los mineralesClasicacioacuten quiacutemica

Grupo de los silicatos

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Aacutetomo

DenicioacutenLa maacutes pequentildea partiacuteculaindividual que conserva laspropiedades de un elementoquiacutemico y que no puede serdescompuesta quiacutemicamente

Aacutetomo

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Resumen de la presentacioacuten

1 IntroduccioacutenDeniciones baacutesicasAbundancia de elementosLos MineralesPropiedades minerales

2 Caracteriacutesticas distintivas de los mineralesParaacutemetros usados para determinar y clasicar minerales

3 Clasicacioacuten de los mineralesClasicacioacuten quiacutemica

Grupo de los silicatos

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Aacutetomo

DenicioacutenLa maacutes pequentildea partiacuteculaindividual que conserva laspropiedades de un elementoquiacutemico y que no puede serdescompuesta quiacutemicamente

Aacutetomo

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Aacutetomo

DenicioacutenLa maacutes pequentildea partiacuteculaindividual que conserva laspropiedades de un elementoquiacutemico y que no puede serdescompuesta quiacutemicamente

Aacutetomo

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Elemento

DenicioacutenSustancia fundamental que no puede ser descompuesta mediante reaccionesquiacutemicas (por ejemplo hidroacutegeno oxiacutegeno carboacuten siacutelice plomo)

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Mineral

DenicioacutenMaterial soacutelidoinorgaacutenico y formadonaturalmente con unacomposicioacuten quiacutemicaespeciacuteca y unaestructura cristalinacaracteriacutestica

Apatito

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Cristal

Granate DenicioacutenSoacutelido con caras planasLos aacutengulos entre caraspermanecen constantes enuna estructura cristalinaespeciacuteca

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Roca

DenicioacutenEs un conjunto de uno omaacutes minerales formadopor procesos naturales aveces incluye clastosorgaacutenicos

Roca iacutegnea

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Resumen de la presentacioacuten

1 IntroduccioacutenDeniciones baacutesicasAbundancia de elementosLos MineralesPropiedades minerales

2 Caracteriacutesticas distintivas de los mineralesParaacutemetros usados para determinar y clasicar minerales

3 Clasicacioacuten de los mineralesClasicacioacuten quiacutemica

Grupo de los silicatos

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Abundancia de los elementos

Soacutelo 12 elementos se presentan en la corteza continental en cantidadesmayores al 01 en peso Estos 12 elementos representan el 9923 de la masa continental

Elemento abundancia [] Elemento abundancia []

Oxiacutegeno (O) 452 Sodio (Na) 232

Siacutelice (Si) 272 Potasio (K) 168

Aluminio (Al) 8 Titanio (Ti) 086

Hierro (Fe) 58 Hidroacutegeno (H) 014

Calcio (Ca) 506 Manganeso (Mn) 010

Magnesio (Mg) 277 Foacutesforo (P) 010

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Abundancia de los elementosElementos

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Resumen de la presentacioacuten

1 IntroduccioacutenDeniciones baacutesicasAbundancia de elementosLos MineralesPropiedades minerales

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3 Clasicacioacuten de los mineralesClasicacioacuten quiacutemica

Grupo de los silicatos

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Los Minerales

Composicioacuten

Elementos quiacutemicos que componen el mineral y sus proporciones

Estructura cristalinaLa forma en que estaacuten organizados los aacutetomos dentro de los minerales

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Composicioacuten de los minerales

Uni-elementalesAlgunos minerales estaacutenconstituidos por un soloelemento (como por ejemplodiamante grato oro cobre yazufre)

Oro-Au

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Abundancia de los elementos

Soacutelo 12 elementos se presentan en la corteza continental en cantidadesmayores al 01 en peso Estos 12 elementos representan el 9923 de la masa continental

Elemento abundancia [] Elemento abundancia []

Oxiacutegeno (O) 452 Sodio (Na) 232

Siacutelice (Si) 272 Potasio (K) 168

Aluminio (Al) 8 Titanio (Ti) 086

Hierro (Fe) 58 Hidroacutegeno (H) 014

Calcio (Ca) 506 Manganeso (Mn) 010

Magnesio (Mg) 277 Foacutesforo (P) 010

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Abundancia de los elementosElementos

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3 Clasicacioacuten de los mineralesClasicacioacuten quiacutemica

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Los Minerales

Composicioacuten

Elementos quiacutemicos que componen el mineral y sus proporciones

Estructura cristalinaLa forma en que estaacuten organizados los aacutetomos dentro de los minerales

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Composicioacuten de los minerales

Uni-elementalesAlgunos minerales estaacutenconstituidos por un soloelemento (como por ejemplodiamante grato oro cobre yazufre)

Oro-Au

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Abundancia de los elementosElementos

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3 Clasicacioacuten de los mineralesClasicacioacuten quiacutemica

Grupo de los silicatos

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Los Minerales

Composicioacuten

Elementos quiacutemicos que componen el mineral y sus proporciones

Estructura cristalinaLa forma en que estaacuten organizados los aacutetomos dentro de los minerales

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Composicioacuten de los minerales

Uni-elementalesAlgunos minerales estaacutenconstituidos por un soloelemento (como por ejemplodiamante grato oro cobre yazufre)

Oro-Au

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3 Clasicacioacuten de los mineralesClasicacioacuten quiacutemica

Grupo de los silicatos

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Los Minerales

Composicioacuten

Elementos quiacutemicos que componen el mineral y sus proporciones

Estructura cristalinaLa forma en que estaacuten organizados los aacutetomos dentro de los minerales

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Composicioacuten de los minerales

Uni-elementalesAlgunos minerales estaacutenconstituidos por un soloelemento (como por ejemplodiamante grato oro cobre yazufre)

Oro-Au

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Los Minerales

Composicioacuten

Elementos quiacutemicos que componen el mineral y sus proporciones

Estructura cristalinaLa forma en que estaacuten organizados los aacutetomos dentro de los minerales

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Composicioacuten de los minerales

Uni-elementalesAlgunos minerales estaacutenconstituidos por un soloelemento (como por ejemplodiamante grato oro cobre yazufre)

Oro-Au

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Composicioacuten de los minerales

Uni-elementalesAlgunos minerales estaacutenconstituidos por un soloelemento (como por ejemplodiamante grato oro cobre yazufre)

Oro-Au

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Composicioacuten de los minerales

Cuarzo SiO2 Multi-elementalesLa mayoriacutea de los mineralesestaacuten compuestos por maacutes deun elemento quiacutemico

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Resumen de la presentacioacuten

1 IntroduccioacutenDeniciones baacutesicasAbundancia de elementosLos MineralesPropiedades minerales

2 Caracteriacutesticas distintivas de los mineralesParaacutemetros usados para determinar y clasicar minerales

3 Clasicacioacuten de los mineralesClasicacioacuten quiacutemica

Grupo de los silicatos

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Estructura Cristalina

DenicioacutenEn la mayoriacutea de los soacutelidos losaacutetomos estaacuten organizados enpatrones regulares ygeomeacutetricos llamadosestructura cristalina

Si los soacutelidos poseen estructuracristalina se dice que soncristalinos

Pirita-FeS2

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Estructura Cristalina

DenicioacutenEn la mayoriacutea de los soacutelidos losaacutetomos estaacuten organizados enpatrones regulares ygeomeacutetricos llamadosestructura cristalina

Si los soacutelidos poseen estructuracristalina se dice que soncristalinos

Pirita-FeS2

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Estructura Cristalina

Aacutembar El hielo del glaciar seencuentra bajo ladenicioacuten de mineral

Los soacutelidos que no tienenestructura cristalina sonamorfos vidrio y aacutembar

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Sustitucioacuten ioacutenica

ANIONES(Negativa) CATIONES

(Positiva)

Carga ionica

Radioionico(nm)

S6 Cl1-

O2- F1-0184 0181

0132 0136

K1+ Pb2+

Na1+ Ca6+

Fe2+

0133 0120

0097 0099

0074Li1+ Mg2+ Fe3+

Al3+Si4+

0060 0066 0064

00500042

0 05 nm

DenicioacutenLa sustitucioacuten ioacutenica es lasustitucioacuten de un ion porotro en un compuesto

El enlace maacutes comuacuten en losminerales es el enlaceioacutenico

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Sustitucioacuten ioacutenica

ANIONES(Negativa) CATIONES

(Positiva)

Carga ionica

Radioionico(nm)

S6 Cl1-

O2- F1-0184 0181

0132 0136

K1+ Pb2+

Na1+ Ca6+

Fe2+

0133 0120

0097 0099

0074Li1+ Mg2+ Fe3+

Al3+Si4+

0060 0066 0064

00500042

0 05 nm

Depende de

Estructura cristalina

Tamantildeo del ioncomuacutenmente conocidocomo radio ioacutenico (distanciadel centro del nuacutecleo alnivel de energiacutea exterior)

Carga eleacutectrica del ion

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Resumen de la presentacioacuten

1 IntroduccioacutenDeniciones baacutesicasAbundancia de elementosLos MineralesPropiedades minerales

2 Caracteriacutesticas distintivas de los mineralesParaacutemetros usados para determinar y clasicar minerales

3 Clasicacioacuten de los mineralesClasicacioacuten quiacutemica

Grupo de los silicatos

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Haacutebito

DenicioacutenLa forma caracteriacutestica de cada mineral

Ejemplo Pirita (izq) Aragonito (centro) Rodocrosita (der)

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Sustitucioacuten ioacutenica

ANIONES(Negativa) CATIONES

(Positiva)

Carga ionica

Radioionico(nm)

S6 Cl1-

O2- F1-0184 0181

0132 0136

K1+ Pb2+

Na1+ Ca6+

Fe2+

0133 0120

0097 0099

0074Li1+ Mg2+ Fe3+

Al3+Si4+

0060 0066 0064

00500042

0 05 nm

Depende de

Estructura cristalina

Tamantildeo del ioncomuacutenmente conocidocomo radio ioacutenico (distanciadel centro del nuacutecleo alnivel de energiacutea exterior)

Carga eleacutectrica del ion

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2 Caracteriacutesticas distintivas de los mineralesParaacutemetros usados para determinar y clasicar minerales

3 Clasicacioacuten de los mineralesClasicacioacuten quiacutemica

Grupo de los silicatos

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Haacutebito

DenicioacutenLa forma caracteriacutestica de cada mineral

Ejemplo Pirita (izq) Aragonito (centro) Rodocrosita (der)

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Resumen de la presentacioacuten

1 IntroduccioacutenDeniciones baacutesicasAbundancia de elementosLos MineralesPropiedades minerales

2 Caracteriacutesticas distintivas de los mineralesParaacutemetros usados para determinar y clasicar minerales

3 Clasicacioacuten de los mineralesClasicacioacuten quiacutemica

Grupo de los silicatos

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Haacutebito

DenicioacutenLa forma caracteriacutestica de cada mineral

Ejemplo Pirita (izq) Aragonito (centro) Rodocrosita (der)

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Haacutebito

DenicioacutenLa forma caracteriacutestica de cada mineral

Ejemplo Pirita (izq) Aragonito (centro) Rodocrosita (der)

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Polimorsmo

DenicioacutenOcurre cuando la mismasustancia quiacutemica(compuesto o elemento)puede presentarse en formasdistintas

Ejemplo

C Grato DiamanteCaCO3 Calcita AragonitoFeS2 Pirita MarcasitaSiO2 Cuarzo Cristobalita

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Clivaje o exfoliacioacuten

DenicioacutenClivaje es la tendenciadel cristal a quebrarse endirecciones preferencialesa lo largo de superciesplanas

La supercie de clivaje esuna supercie de rupturay no una cara del cristal

Clivaje Halita-NaCl

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Clivaje o exfoliacioacuten

DenicioacutenClivaje es la tendenciadel cristal a quebrarse endirecciones preferencialesa lo largo de superciesplanas

La supercie de clivaje esuna supercie de rupturay no una cara del cristal

Clivaje Halita-NaCl

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Clivaje o exfoliacioacuten

Las direcciones delclivaje dependen de laestructura cristalina

Esto se debe a queexisten planos en dondelos enlaces entre aacutetomosson relativamentedeacutebiles

Clivaje Halita-NaCl

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Brillo

DenicioacutenCalidad e intensidad de la luz reejada por un mineral

Terminologiacutea comuacuten

Metaacutelico supercie pulida de un metal

Resinoso como pegamento seco o aacutembar

Viacutetreo como vidrio

Nacarado el aspecto iridiscente de la perla

Graso como si la supercie estuviera cubierta con una peliacutecula de aceite

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Color

DenicioacutenPercepcioacutencerebral de laslongitudes de ondade la luz reejadapor la superciede los mineralesParcialmentedenido por lacomposicioacuten

Granate

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Color

DenicioacutenPercepcioacutencerebral de laslongitudes de ondade la luz reejadapor la superciede los mineralesParcialmentedenido por lacomposicioacuten

Granate

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Raya

DenicioacutenColor del polvo nocuando el mineral sefrota sobre la superciede una ceraacutemica

Ejemplo

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Dureza

Dureza DenicioacutenResistencia que opone elmineral al ser rayado

ESCALA DE MOHSCorresponde a la escala dedureza relativa y usa diezminerales cada uno con unadureza distinta

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Dureza

Dureza DenicioacutenResistencia que opone elmineral al ser rayado

ESCALA DE MOHSCorresponde a la escala dedureza relativa y usa diezminerales cada uno con unadureza distinta

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Densidad

DenicioacutenMasa por unidad de volumen

Los minerales con altadensidad como el oro estaacutenconstituidos por aacutetomos muyjuntos y de alto peso atoacutemico

Los minerales con baja densidad como el hielo presentan un arregloatoacutemico mas sueltoLa unidad de densidad es gramos por centiacutemetro cuacutebico (gcm3)

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Densidad

Magnetita 52 gcm3 Yeso 23 gcm3

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Densidad

Magnetita 52 gcm3 Yeso 23 gcm3

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Peso especiacuteco

Ejemplo

Si un mineral pesa 3 veces unvolumen igual de aguaentonces su peso especiacuteco es3

Yeso 232 gcm3

La densidad se puede medirfaacutecilmente usando la propiedadllamada peso especiacuteco

DenicioacutenPeso por unidad de volumenPeso de una determinadasustancia dividido por el pesode un volumen equivalente deagua

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Resumen de la presentacioacuten

1 IntroduccioacutenDeniciones baacutesicasAbundancia de elementosLos MineralesPropiedades minerales

2 Caracteriacutesticas distintivas de los mineralesParaacutemetros usados para determinar y clasicar minerales

3 Clasicacioacuten de los mineralesClasicacioacuten quiacutemica

Grupo de los silicatos

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Clasicacioacuten de los minerales

DenicioacutenLos minerales se clasican en diferentes grupos dependiendo de sucomposicioacuten quiacutemica

Clasicacioacuten de los minerales por composicioacuten quiacutemica

Clase Nombre Elemento abundancia []

I Elementos nativos V Carbonatos nitratos y boratos

II Sulfuros VI Sulfatos cromatos y wolframatos

III Haluros VII Fosfatos arseniatos y vanadatos

IV Oacutexidos e hidroacutexidos VIII Silicatos

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Elementos nativosOro (Au) cobre (Cu)

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Clasicacioacuten de los minerales

DenicioacutenLos minerales se clasican en diferentes grupos dependiendo de sucomposicioacuten quiacutemica

Clasicacioacuten de los minerales por composicioacuten quiacutemica

Clase Nombre Elemento abundancia []

I Elementos nativos V Carbonatos nitratos y boratos

II Sulfuros VI Sulfatos cromatos y wolframatos

III Haluros VII Fosfatos arseniatos y vanadatos

IV Oacutexidos e hidroacutexidos VIII Silicatos

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Elementos nativosOro (Au) cobre (Cu)

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Elementos nativosOro (Au) cobre (Cu)

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SulfurosPirita (FeS2) calcopirita (CuFeS2)

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Haluros (Cl- F- Br- I-)Fluorita(CaF2) halita (NaCl)

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Oacutexidos e hidroacutexidosHematita(Fe2O3) magnetita (Fe3O4)

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Carbonatos (CO32-) nitratos (NO3

-) y boratos (BO33-)

Calcita(CaCO3) nitratina (NaNO3) boacuterax (Na2B4O7middot10H2O)

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Sulfatos (SO42-) cromatos (CrO4

2-) wolframatos (WO42-)

Yeso (CaSO4) lopezita (K2Cr2O7) Wolframita ((Fe Mn)WO4)

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Fosfato (PO43-) arseniato (AsO4

3-) vanadato (VO43-)

Apatito [Ca5(PO4)3(FClOH)] adamita [Zn2AsO4OH] vanadinita [Pb5(VO4)3Cl]

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SilicatosNesosilicatos [SiO4

4-] olivino [forsterita (Mg2SiO4)-fayalita (Fe2SiO4)]

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SilicatosSorosilicato [Si2O7

4-] epidota [Ca2Fe3+Al2(Si2O7)(SiO4)O(OH)]

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SilicatosInosilicato [cadena simple (SiO3

2= piroxenos) - cadena doble ((Si4O116=)n anfiacuteboles)]

piroxeno [geneacutericamente (CaMgFeMnNaLi)(AlMgFeMnCrScTi)(SiAl)2O6]

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SilicatosCiclosilicato [anillo de SiO4

4-] turmalina [geneacutericamente(NaCa)(AlFeLi)(AlMgMn)6(BO3)3(Si6O18)middot(OHF)4)]

joselinetapiauantofcl (UA) Minerales 02 2015 44 47

SilicatosFilosilicato [(Si2O5

2=)n] clorita [geneacutericamente(MgFe)3(SiAl)4O10middot(OH)2middot(MgFe)3(OH)6]

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SilicatosTectosilicato [SiO2] cuarzo [SiO2]

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Bibliografiacutea sugerida I

Edward Tarbuck 2005 Ciencias de la Tierra Prentice Hall Coleccioacuten1ordf Edicioacuten 796 pp ISBN139788420544007

joselinetapiauantofcl (UA) Minerales 02 2015 47 47

• Introduccioacuten
• • Definiciones baacutesicas
  • Abundancia de elementos
  • Los Minerales
  • Propiedades minerales
  • • Caracteriacutesticas distintivas de los minerales
    • • Paraacutemetros usados para determinar y clasificar minerales
      • • Clasificacioacuten de los minerales
        • • Clasificacioacuten quiacutemica
          • • Apeacutendice