TEMA 3TEMA 3

COMPOSICICOMPOSICIÓÓN DE LA TIERRAN DE LA TIERRAElementos quElementos quíímicos, micos, áátomos, istomos, isóótopos, enlaces topos, enlaces y valencias. Cristales, minerales y y valencias. Cristales, minerales y rocas.rocas.GeodinGeodináámicamica interna y externa y el ciclo de las interna y externa y el ciclo de las rocas.rocas. Minerales, estructura atMinerales, estructura atóómica, mica, caractercaracteríísticas qusticas quíímicas y fmicas y fíísicas. Polimorfismo sicas. Polimorfismo e isomorfismo. Clasificacie isomorfismo. Clasificacióón de los minerales. n de los minerales. Principios bPrincipios báásicos sobre su formacisicos sobre su formacióón y n y concepto de concepto de paragparagéénesisnesis mineral. Principales mineral. Principales minerales formadores de rocasminerales formadores de rocas..

Los elementos mLos elementos máás abundantes s abundantes en las rocas de la corteza terrestreen las rocas de la corteza terrestre

Estructura interna de un átomo

IsIsóótopos de Carbonotopos de Carbono

IsIsóótopos de Hidrtopos de Hidróógenogeno

ÓÓrbitas de electronesrbitas de electrones

HelioHelio

Enlaces quEnlaces quíímicosmicosIIóóniconico

CovalenteCovalente

MetMetáálicolico

Van Van derder WaalsWaals

Enlace entre molEnlace entre molééculasculas(frecuente en minerales)(frecuente en minerales)

Enlace IEnlace Ióóniconico

Na + Cl -

Enlace IEnlace Ióónico nico ((NaClNaCl))

Enlace Covalente (Cl2)

Cl -Cl -

ClCl22

Enlace covalente: HEnlace covalente: H22OO

ÁÁtomo de Oxtomo de Oxíígenogeno

ÁÁtomo de siliciotomo de silicio

Enlace covalenteEnlace covalente(Si O(Si O44))44--

Ejemplo de Ejemplo de nesosilicatonesosilicato

Enlace MetEnlace Metáálicolico

Enlace MetEnlace Metáálicolico

Enlace de Van Enlace de Van derder WaalsWaalsEnlace covalente

Enlace Van der Waals

CarbonoCarbono

Tabla periTabla perióódicadica

CristalesCristales

Celda unitariaCelda unitaria

Elementos GeomElementos Geoméétricostricos--CarasCaras--AristasAristas--VVéérticesrtices

Elementos de simetrElementos de simetrííaa

Centro de simetría

Plano y eje de simetría

Ejes de simetrEjes de simetríía de orden superiora de orden superior

Elementos de simetrElementos de simetrííaa

Elementos Elementos cristalogrcristalográáficos:ficos:

--Ejes y Ejes y áángulos cristalogrngulos cristalográáficosficos

--ParParáámetros cristalogrmetros cristalográáficosficos

XX

ZZ

YY

Sistemas cristalinosSistemas cristalinos

a≠b≠c α=β=γ=90°a≠b≠c α=γ=90°

β>90°a≠b≠c α≠β≠γ≠90°

3 E2, 3p, C1 E2, 1p, C

C

RómbicoMonoclínicoTriclínico

Trimétrico

a=b≠c α=β=γ=90°a=b=c≠d α=β=δ=90°

γ=120°a=b=d≠c α=β=δ=90°

γ=120°

1 E6, 4 E2, 1P, 4p, C

1 E6, 6 E2, 1P, 6p, C

1 E3, 3 E2, 3p, C

TetragonalHexagonalTrigonal

Dimétrico

a=b=c α=β=γ=90°3E4, 4 E3, 6 E2, 3P, 6p, CCúbicoIsométrico

RELACIONES AXIALESELEM. DE SIMETRIASISTEMAGRUPO

Pero, Pero, QuQuéé es un es un mineralmineral????

Es un SEs un SÓÓLIDO,LIDO,

NATURAL,NATURAL,

HOMOGHOMOGÉÉNEO,NEO,

DE ORIGEN INORGDE ORIGEN INORGÁÁNICO,NICO,

COMPOSICICOMPOSICIÓÓN QCA. DEFINIDA yN QCA. DEFINIDA y

ORG. ATORG. ATÓÓMICA ORDENADAMICA ORDENADA

Sustituciones iSustituciones ióónicas.nicas.TamaTamañños relativos de los iones mos relativos de los iones máás s abundantes en la corteza terrestreabundantes en la corteza terrestre

IsomorfismoIsomorfismoPlagioclasasPlagioclasas (sistema tricl(sistema triclíínico)nico)

((SiSi33OO88AlAl) ) NaNa -- ((SiSi22OO88AlAl22) ) CaCaAlbitaAlbita AnortitaAnortita

PolimorfismoPolimorfismoCaCOCaCO33

Sistema trigonal: CalcitaSistema trigonal: CalcitaSistema rSistema róómbico: mbico: AragonitaAragonita

CCSistema hexagonal: GrafitoSistema hexagonal: GrafitoSistema cSistema cúúbico: Diamantebico: Diamante

Propiedades fPropiedades fíísicassicas

Propiedades que dependen de la luz

Propiedades que dependen de la estructura

Otras propiedades físicas

Propiedades fPropiedades fíísicassicas

Propiedades que dependen de la luz:ColorRayaBrilloTransparencia

CuarzoCuarzo

BeriloBerilo

GalenaGalena

PiritaPirita

Propiedades fPropiedades fíísicassicas

Propiedades que dependen de la estructura:-Dureza-Clivaje-Fractura-Tenacidad-Hábito

Escala de MohsEscala de Mohs1- Talco2- Yeso3- Calcita4- Fluorita5- Apatita6- Ortosa7- Cuarzo8- Topacio9- Corindón10- Diamante

Planos de Planos de clivajeclivaje

Micas Micas

-Peso específico-Magnetismo-Radiactividad-Propiedades sensoriales

Otras propiedades fOtras propiedades fíísicassicas

CLASIFICACICLASIFICACIÓÓNN

DE MINERALESDE MINERALESH. STRUNZH. STRUNZ

I Elementos nativosI Elementos nativosII Sulfuros y II Sulfuros y SulfosalesSulfosalesIII HalogenurosIII HalogenurosIV IV ÓÓxidos e Hidrxidos e HidróóxidosxidosV Carbonatos, Nitratos, Boratos V Carbonatos, Nitratos, Boratos VI Sulfatos, Cromatos, Molibdatos y VI Sulfatos, Cromatos, Molibdatos y WolframatosWolframatosVII Fosfatos, Arseniatos y VII Fosfatos, Arseniatos y VanadatosVanadatosVIII Silicatos VIII Silicatos

CLASE ICLASE I

ELEMENTOS NATIVOSELEMENTOS NATIVOS

ORO (ORO (AuAu))

ORO (ORO (AuAu))

ORO (ORO (AuAu))

ORO EN CUARZOORO EN CUARZO

PLATA (PLATA (AgAg))

PLATA (PLATA (AgAg))

COBRE (Cu)COBRE (Cu)

COBRE (Cu)COBRE (Cu)

COBRE (Cu)COBRE (Cu)

ANTIMONIO (ANTIMONIO (SbSb))

DIAMANTE (C)DIAMANTE (C)

AZUFRE (S)AZUFRE (S)

AZUFRE (S)AZUFRE (S)

GRAFITO CGRAFITO C

SULFUROS y SULFUROS y SULFOSALESSULFOSALES

((TelururosTelururos, Arseniuros y , Arseniuros y SeleniurosSeleniuros))

CLASE IICLASE II

PIRITA (PIRITA (FeSFeS22))

PIRITA MACLADAPIRITA MACLADA

PIRITA (PIRITA (FeSFeS22))

PIRITA (PIRITA (FeSFeS22))

GALENAGALENA

PIRITAPIRITA

GALENAGALENA

PIRITAPIRITA

GALENAGALENA

PIRITAPIRITA

ARSENOPIRITA O MISPIQUEL (ARSENOPIRITA O MISPIQUEL (SulfoSulfo--arseniuro)arseniuro)

GALENA GALENA ((PbSPbS))

GALENA (GALENA (PbSPbS))

CALCOPIRITA CALCOPIRITA EN CUARZOEN CUARZO

CALCOSINA (CALCOSINA (CuCu22SS))

CALCOSINACALCOSINA ((CuCu22SS))

CALCOSINA (CALCOSINA (CuCu22SS))

CALCOSINA (CALCOSINA (CuCu22SS))

CALCOSINA (CALCOSINA (CuCu22SS))

BLENDA (ESFALERITA)BLENDA (ESFALERITA)ZnSZnS

BLENDA (ESFALERITA) BLENDA (ESFALERITA) ZnSZnS

CINABRIO (CINABRIO (HgSHgS))

CINABRIO (CINABRIO (HgSHgS))

MOLIBDENITAMOLIBDENITA((MoSMoS22))

ANTIMONITA ANTIMONITA ((SbSb22SS33))

ANTIMONITA (ANTIMONITA (SbSb22SS33))

BISMUTINITA (BISMUTINITA (BiBi22SS33))

ENARGITA ENARGITA SulfosalSulfosal de Cude Cu

ENARGITA con PIRITAENARGITA con PIRITA

PIRARGIRITA (PIRARGIRITA (AgAg33SbSSbS33))SulfosalSulfosal

CLASE IIICLASE III

HALOGENUROSHALOGENUROS

HALITA (HALITA (NaClNaCl))

HALITA (HALITA (NaClNaCl))

SILVITA (SILVITA (KClKCl))

FLUORITA (FLUORITA (CaFCaF22))

FLUORITA VIOLFLUORITA VIOLÁÁCEACEA

FLUORITA VERDEFLUORITA VERDE

FLUORITA MACLADAFLUORITA MACLADA

FLUORITA MACLADAFLUORITA MACLADA

CLASE IVCLASE IVÓÓXIDOS eXIDOS e

HIDRHIDRÓÓXIDOSXIDOS

HEMATITA HEMATITA ((FeFe22OO33))

HEMATITA (HEMATITA (FeFe22OO33))

HEMATITA (HEMATITA (FeFe22OO33))

HEMATITA (HEMATITA (FeFe22OO33))

HEMATITA (HEMATITA (FeFe22OO33))

HEMATITA (HEMATITA (FeFe22OO33))

MAGNETITA (MAGNETITA (FeFe33OO44))

CUPRITA (CUPRITA (CuCu22OO))

RUTILO (RUTILO (TiOTiO22))

RUTILO (RUTILO (TiOTiO22))

PIROLUSITA (PIROLUSITA (MnOMnO22))

DENDRITAS DE PIROLUSITA (DENDRITAS DE PIROLUSITA (MnOMnO22))

CASITERITACASITERITA((SnOSnO22))

CASITERITA (CASITERITA (SnOSnO22))

HIDRÓXIDOSMANGANITA [MnO(OH)]

GOETHITAGOETHITA

HIDRÓXIDOS

GOETHITAGOETHITAHIDRÓXIDOS

AtenciAtencióón a lo que sigue!!n a lo que sigue!!

CUARZO (CUARZO (SiO2SiO2))

CUARZOCUARZO ((SiOSiO22))

CUARZO (CUARZO (SiO2SiO2))

CUARZO AZUL (CUARZO AZUL (SiO2SiO2))

CUARZO AHUMADO (CUARZO AHUMADO (SiO2SiO2))

CUARZO CITRINO (CUARZO CITRINO (SiO2SiO2))

CUARZO AMATISTA (CUARZO AMATISTA (SiOSiO22))

CUARZO (CUARZO (SiO2SiO2))

Variedad AMATISTAVariedad AMATISTA

CUARZO AMATISTA (CUARZO AMATISTA (SiOSiO22))

CALCEDONIA

AGATA ROJA

AGATA VERDE

OPALO OPALO

((SiOSiO22··nHnH22OO))

OPALO (OPALO (SiOSiO22··nHnH22OO))

OPALO (OPALO (SiOSiO22··nHnH22OO))

OPALO (OPALO (SiOSiO22··nHnH22OO))

OPALO (OPALO (SiOSiO22··nHnH22OO))

CLASE VCLASE V

CARBONATOS, CARBONATOS, NITRATOS y NITRATOS y BORATOSBORATOS

CALCITA (CALCITA (CaCOCaCO33))

CALCITA (CALCITA (CaCOCaCO33))

CALCITA (CALCITA (CaCOCaCO33))

CALCITA MACLADACALCITA MACLADA

CALCITA (CALCITA (CaCOCaCO33))

CALCITA con galena y piritaCALCITA con galena y pirita

ARAGONITA (ARAGONITA (CaCOCaCO33))

ARAGONITA (ARAGONITA (CaCOCaCO33))

ARAGONITA ARAGONITA

((CaCOCaCO33))

ARAGONITA ARAGONITA

((CaCOCaCO33))

ARAGONITAARAGONITA

((CaCOCaCO33))

CALCITA CALCITA cobaltcobaltííferafera

SIDERITA (SIDERITA (FeCOFeCO33))

RODOCROSITARODOCROSITA((MnCOMnCO33))

RODOCROSITARODOCROSITA((MnCOMnCO33))

RODOCROSITARODOCROSITA((MnCOMnCO33))

RODOCROSITARODOCROSITA((MnCOMnCO33))

MALAQUITAMALAQUITA(Cu(Cu22(OH)(OH)22COCO33))

MALAQUITAMALAQUITA--AZURITA AZURITA en FLUORITAen FLUORITA

ULEXITAULEXITA

NaCaBNaCaB55OO66(OH)(OH)66 . 5H. 5H22OO

SULFATOS,CROMATOS,

MOLIBDATOS yWOLFRAMATOS

CLASE VI

BARITINA (BARITINA (BaSOBaSO44))

CELESTINA (CELESTINA (SrSOSrSO44))

CELESTINA (CELESTINA (SrSOSrSO44))

ANHIDRITA ANHIDRITA ((CaSOCaSO44))

YESO (YESO (CaSOCaSO44 .2 H.2 H220)0)

YESO (YESO (CaSOCaSO44 +2 H+2 H220)0)

YESO (YESO (CaSOCaSO44 . 2 H. 2 H220)0)

SELENITASELENITA

YESO (YESO (CaSOCaSO44 . 2 H. 2 H220)0)

SCHEELITA (SCHEELITA (CaWOCaWO44))

SCHEELITA (SCHEELITA (CaWOCaWO44))

SCHEELITA (SCHEELITA (CaWOCaWO44))

FOSFATOS, ARSENIATOS y VANADATOS

CLASE VII

APATITAAPATITACaCa55(PO(PO44))33((F,Cl,HF,Cl,H))

APATITA AZUL APATITA AZUL CaCa55(PO(PO44))33((F,Cl,HF,Cl,H))

APATITAAPATITACaCa55(PO(PO44))33((F,Cl,HF,Cl,H))

TURQUESATURQUESACuAlCuAl66(PO(PO44))44(OH)(OH)66··4H2O4H2O

Minerales más abundantes en la corteza terrestre (principales formadores de rocas)

SILICATOS

CLASE VIII

Celda unidad fundamental de silicatos

SUBCLASES DE SILICATOS

1-NESOSILICATOS (Si/O: 1/4)

2-SOROSILICATOS (Si/O: 2/7)

3-CICLOSILICATOS (Si/O: 1/3)

4-INOSILICATOS (Si/O: 1/3 cadena simple y 4/11

cadena doble)

5-FILOSILICATOS (Si/O: 2/5)

6-TECTOSILICATOS (Si/O: 1/2)

Nesosilicatos

NesosilicatosNesosilicatos

NESOSILICATOS

• Grupo del Olivino• Grupo de los Granates• Topacio• Estaurolita• Titanita

GRUPO DEL OLIVINOGRUPO DEL OLIVINO

FORSTERITA (FORSTERITA (MgMg22SiOSiO44))

FORSTERITA (FORSTERITA (MgMg22SiOSiO44))

FORSTERITA (FORSTERITA (MgMg22SiOSiO44))

FORSTERITA (FORSTERITA (MgMg22SiOSiO44))

ALMANDINO(Fe3Al2Si3O12)

GRUPO DE LOS GRANATESGRUPO DE LOS GRANATES

GROSULARIA(Ca3Al2Si3O12)

GROSULARIAGROSULARIA((CaCa33AlAl22SiSi33OO1212))

GROSULARIAGROSULARIA((CaCa33AlAl22SiSi33OO1212))

ANDRADITAANDRADITA

TOPACIO TOPACIO [[AlAl22SiOSiO44 ((F,OHF,OH))22]]

TOPACIO [TOPACIO [AlAl22SiOSiO44 ((F,OHF,OH))22]]

ESTAUROLITA [FeESTAUROLITA [Fe++++AlAl99((SiOSiO44))44((O,OHO,OH))22

TITANITA o ESFENA [TITANITA o ESFENA [CaTiO(SiOCaTiO(SiO44)])]

TITANITA o ESFENA [TITANITA o ESFENA [CaTiO(SiOCaTiO(SiO44)])]

SOROSILICATOS

• Grupo del Epidoto- Clinozoicita- Epidoto- Allanita- Idocrasa (Vesubiana)

GRUPO DEL EPIDOTOGRUPO DEL EPIDOTO[Ca[Ca22((Al,Fe)AlAl,Fe)Al22OO((SiOSiO44)()(SiOSiO77)(OH)])(OH)]

EPIDOTO con CuarzoEPIDOTO con Cuarzo

EPIDOTOEPIDOTO

VESUBIANITA o IDOCRASAVESUBIANITA o IDOCRASA

CaCa1010((Mg,FeMg,Fe22)Al)Al44((SiOSiO44))5(5(SiOSiO77))22(OH)(OH)44

VESUBIANITAVESUBIANITA

VESUBIANITAVESUBIANITA

CICLOSILICATOS-Berilo (esmeralda, agua marina)-Turmalina

BERILOBERILOBeBe33AlAl22((SiSi66OO1818))

ESMERALDAESMERALDA

ESMERALDAESMERALDA

AGUAMARINAAGUAMARINA

AGUAMARINAAGUAMARINA

TURMALINATURMALINA

TURMALINATURMALINA

TURMALINA (CHORLO)TURMALINA (CHORLO)

TURMALINATURMALINA

TURMALINATURMALINA

INOSILICATOSINOSILICATOS

INOSILICATOSGrupo de los Piroxenos (cadena simple)

•Enstatita•Hipersteno•Diópsido•Hedenbergita•Augita

INOSILICATOSGrupo de los Anfíboles (cadena doble)

-Hornblenda-Antofilita-Tremolita-Actinolita-Glaucófano

DIOPSIDO (DIOPSIDO (CaMgSiCaMgSi22OO66))

PIROXENOSPIROXENOS

HEDENBERGITA (HEDENBERGITA (CaFeSiCaFeSi22OO66))

HEDENBERGITA (HEDENBERGITA (CaFeSiCaFeSi22OO66))

TREMOLITA [Ca2Mg5Si8O22(OH)2ANFANFÍÍBOLESBOLES

ACTINOLITA ACTINOLITA [Ca[Ca22((Mg,FeMg,Fe))22SiSi88OO2222(OH)(OH)22

HORNBLENDAHORNBLENDA[([(Ca,NaCa,Na))22--33((Mg,Fe,AlMg,Fe,Al))55SiSi66((Si,AlSi,Al22OO2222)(OH))(OH)22]]

HORNBLENDAHORNBLENDA[([(Ca,NaCa,Na))22--33((Mg,Fe,AlMg,Fe,Al))55SiSi66((Si,AlSi,Al22OO2222)(OH))(OH)22]]

CUMMINGTONITACUMMINGTONITA

Filosilicatos

FILOSILICATOS

• Grupo de las MicasMoscovitaBiotita

•Grupo de los minerales de ArcillaCaolinita

• Grupo de las Cloritas

• Talco

MUSCOVITA

KAl2(AlSi3O10)(OH)2

MUSCOVITA

MUSCOVITAMUSCOVITA

MUSCOVITAMUSCOVITA

LEPIDOLITA [LEPIDOLITA [K(Li,AlK(Li,Al))22--33((AlSiAlSi33OO1010)()(O,OH,FO,OH,F))22]]

BIOTITABIOTITA

K(Mg,Fe)3(AlSi3O10(OH)2

BIOTITABIOTITA

CLORITACLORITA

((Mg,FeMg,Fe))33((Si,AlSi,Al))44OO1010(OH)(OH)22((Mg,FEMg,FE))3(3(OH)OH)66

CLORITACLORITA

TALCO TALCO MgMg33SiSi44OO1010(OH)(OH)22

TALCO TALCO MgMg33SiSi44OO1010(OH)(OH)22

Minerales más abundantes en la corteza terrestre (principales formadores de rocas)

TECTOSILICATOSTECTOSILICATOS

TECTOSILICATOSGRUPO DE LOS FELDESPATOSSerie de los Feldespatos Potásicos

- Microclino - Sanidina- Ortosa - Adularia

Serie de los Feldespatos Calco-SódicosAlbita (Na), Oligoclasa, Andesina, Labradorita, Bitownita, Anortita (Ca)

GRUPO DE LOS FELDESPATOIDESLeucita, Nefelina,

GRUPO DE LA SÍLICE (????)

PLAGIOCLASAS (Ca, Na)

ALBITA (ALBITA (NaAlSiNaAlSi33OO88))

ALBITA (ALBITA (NaAlSiNaAlSi33OO88))

ALBITA (ALBITA (NaAlSiNaAlSi33OO88))

ALBITA con Turmalina variedad chorloALBITA con Turmalina variedad chorlo

OLIGOCLASA OLIGOCLASA ((Na,Ca)AlSiNa,Ca)AlSi33OO88))

9090--70% 70% NaNa

1010--30% 30% CaCa

ANDESINAANDESINA

50% 50% NaNa

50% 50% CaCa

LABRADORITALABRADORITA

5050--70% 70% NaNa

3030--50% 50% CaCa

BITOWNITABITOWNITA

1010--30% 30% NaNa7070--90% 90% CaCa

ANORTITA (ANORTITA (CaAlCaAl22SiSi22OO88))

FELDESPATOS (K)ORTOCLASA (KAlSi3O6)

MICROCLINO (MICROCLINO (KAlSiKAlSi33OO66))

Adularia

ADULARIA ADULARIA ((KAlSiKAlSi33OO88))

Analicemos algunas fAnalicemos algunas fóórmulasrmulas

AnortitaAnortitaCaCa (Al(Al22 SiSi22 OO88))AlbitaAlbitaNaNa (Al Si(Al Si33 OO88))FeldespatoFeldespatoK (Al SiK (Al Si33 OO88))FeldespatoidesFeldespatoidesLeucitaLeucita K (Al SiK (Al Si22 OO66))NefelinaNefelina NaNa (Al Si O(Al Si O44))

Piedras preciosas (gemas)Piedra Mineral Colores

• Diamante Diamante Incoloro, amarillento• Esmeralda Berilo Verde• Aguamarina Berilo Celeste• Rubí Corindón Rojo• Zafiro Corindón Azul

Piedras semipreciosas• Ópalo Ópalo Variable• Amatista Cuarzo Violeta• Granate Granate Rojos, verdes• Topacio Topacio Ambar• Circón Circón Rojos• Turmalina Turmalina Negra, azul, verde

BIBLIOGAFRIA

MANUAL DE MINERALOGIA (Cornelius Klein y Cornelius Hurlbut, Jr.) EdRevertéCIENCIAS DE LA TIERRA: Una Introducción a la Geología Física (Tarbuck y Lutgens) Ed Prentice HallGEODE (CD) (Tarbuck y Lutgens) Ed Prentice Hall DICCIONARIOS RIODUERO: Geología y MineralogíaEL MUNDO DE LOS MINERALES Ed Orbis-FabbriPAGINAS WEBwww.uam.es/cultura/museos/mineralogía/especifica/www.minerales.infowww.minerales-jav.comwww.webmineral.comwww.dakotamatrix.comwww.practiciencia.com.arwww.ingeodav.fcen.uba.ar/aula-gea