Propiedades de los minerales

Propiedades de los mineralesAlumnos: Juregui Aliaga, Jhordann ManuelJulcamoro Cueva, Walter CelsoMoncada Flores, Jos LuisMontes Snchez, Steve DhustinRamos Burga, Hugo Enrique

IntroduccinUn mineral es una sustancia slida inorgnica, formada por uno o ms elementos qumicos definidos, que se organizan ordenadamente en una estructura interna. Los minerales se encuentran en la superficie o en las diversas capas de la corteza del planeta formando rocas, las que son un conjunto de minerales.Para que un material terrestre se defina como tal, debe presentar las siguientes caractersticas:Aparecer en forma natural.Ser inorgnico.Ser slido.Poseer una estructura interna ordenada, es decir, sus tomos deben estar dispuestos segn un modelo definido.Tener una composicin qumica definida, esto es, que puede variar slo dentro de ciertos lmites.Las propiedades fsicas y qumicas que se pueden observar en las rocas dependen en gran medida de las propiedades fsicas y qumicas de los elementos que las conforman. Por esta razn, si queremos conocer las caractersticas de los minerales de un sector, es fundamental tomar las muestras de rocas que sean representativas. Como sabemos, la observacin y medicin de las caractersticas de los minerales nos permiten identificarlos y luego decidir acerca de las medidas que sern necesarias tomar y /o de los usos, de acuerdo con los objetivos de la exploracin.ObjetivosEstudiar y comprender las caractersticas qumicas y frmulas de los minerales; y aplicarlas en nuestro campo de accin.Diferenciar las propiedades fsicas (mecnicas, electromagnticas y pticas), as como las morfolgicas de los minerales.Conocer los mtodos de investigacin mineralgica, siendo una parte importante en nuestra formacin profesional, en especial para los compaeros, que en algn momento decidamos inclinarnos por esta rama.DefinicionesPROPIEDADCualidad esencial, peculiar y caracterstica de una persona o de una cosa.Atributo o cualidad esencial de alguien o algo.MINERALUn mineral es una sustancia slida inorgnica, formada por uno o ms elementos qumicos definidos, que se organizan ordenadamente en una estructura interna.Sustancia inorgnica que se halla en la superficie o en las diversas capas de la corteza del globo, y principalmente aquella cuya explotacin ofrece inters.PROPIEDADES DE LOS MINERALESCualidades o atributos esenciales y caractersticas peculiares que definen a un mineral como una sustancia solida inorgnica que se encuentra en la corteza terrestre.

Propiedades qumicas de los mineralesPara conocer las propiedades qumicas de un mineral es necesario saber que un mineral es una disposicin ordenada de tomos qumicamente unidos que forman una estructura. Este empaquetamiento ordenado de los tomos se refleja en objetos de formas regulares denominados cristales. La estructura cristalina particular de un mineral est determinada por la disposicin atmica interna de sus compuestos, los que estn formados por iones. Tanto la carga como el tamao de los iones que intervienen en la formacin del compuesto, determinan su tipo de estructura cristalina.Cada una de las muestras de un mineral tiene la misma estructura interna, pero como los mismos elementos son capaces de reunirse en ms de una forma, puede haber dos minerales con propiedades totalmente diferentes y exactamente la misma composicin qumica, los minerales de este tipo se denominan polimorfos. Propiedades fsicas de los minerales

Propiedades pticasTRANSPARENCIAEs la cantidad y calidad de la luz que puede pasar a travs de un mineral, las inclusiones y el color afectan en gran medida la a esta caracterstica, un ejemplo es la Azurita, la cual tiene una coloracin azul tan intensa, que aparenta tener un color casi negro y opaco, existen tres niveles de transparencia:

Propiedades pticasCOLOREl color en los minerales est determinado por la capacidad de absorber o reflejar determinadas longitudes de onda de la luz, esta capacidad depende de su composicin qumica, cada elemento y componente qumico tiene su propia estructura atmica y su interaccin con la luz determina la cantidad y el tipo de longitudes de onda que son absorbidas o reflejadas.En general, el color es un medio poco eficiente para identificar minerales debido a que stos no se presentan siempre con el mismo color, lo que hace que no sea un indicador unvoco. En relacin con el color se distinguen dos grupos de minerales.

Propiedades pticasIdiocromticosQue son aquellos que tienen colores caractersticos segn su composicin. Slo para este grupo de minerales el color es un antecedente til como medio de identificacin.AlocromticosSon aquellos minerales que presentan un rango de colores debido a la presencia de impurezas o de inclusiones en su estructura.

Propiedades pticasRAYAPara determinar este parmetro, se raya el mineral utilizando otro de mayor dureza. Se determina el color del polvo fino obtenido. Este parmetro es til para identificar minerales y menas, ya que suele ser constante, incluso si vara el color del trazo.Para reconocer rayasLa raya del feldespato potsico siempre es blanca, sin importar si el trazo es incoloro, color carne o verde.La raya de la magnetita es negra.La raya de la hematita es rojo cereza.

Propiedades pticasHBITO (MORFOLOGA)El hbito se refiere a la forma ms comn en que se presenta un mineral. Puede corresponder a cristales bien formados o a formas aparentemente no cristalinas. Segn las formas bsicas de los minerales, se pueden distinguir diferentes hbitos.El cobre puede presentarse como xido de cobre, sulfuro de cobre o en estado nativo, por lo que puede tener diferentes hbitos dependiendo del tipo, estado y condiciones de entorno (alteraciones).

Propiedades pticasPara reconocer hbitosMinerales isomtricos o cbicos: en los que el desarrollo es por igual en todos los sentidos (galena, granate)Alargados en una direccin: puede ser direccin columnar (anfbola), acicular o en agujas (atacamita) o fibrosa (asbesto).Alargados en dos direcciones: puede ser tabular (baritina) u hojosa (micas).Formas intermedias: es el caso del tonel, una forma de transicin entre isomtrica y alargada (zafiro).Granulares: con forma de grano.Lamelares o laminares: se observan cristales formados por placas u hojas algo separables (por ejemplo, el yeso).Oolticos: se observan agregados, formados por pequeas esferas semejantes a huevos de pescado.Concreciones: se trata de masas formadas por depsitos de mineral sobre un ncleo.Dendrtico o arborescente: grupos de cristales en forma arborescente, semejante a la de las plantas.Estalactitas: cristales con forma de conos o cilindros colgantes.

Propiedades pticas

Propiedades pticas

Propiedades pticas

Propiedades pticasPropiedades pticasSegn los lmites de las formas cristalinas, se pueden distinguir cristales:Idiomorfos: poseen caras bien desarrolladas. (prismticos, tabulares, aciculares)Hipidiomorfos: poseen caras desarrolladas imperfectamente.Alotriomorfos: poseen caras deformadas por falta de espacio durante su crecimiento.

Propiedades pticasBRILLO O LUSTRESe refiere al aspecto general que se observa en la superficie de un mineral cuando ste refleja la luz. En general, es una distincin difcil de establecer, ya que es muy subjetivaPara reconocer brillosExisten tres grandes tipos de brillo o lustre:

Metlico: mineral opaco a la luz, que tiene el aspecto brillante de un metal, y una raya negra o muy ascua. Por ejemplo, galena, pirita y calcopirita.

Semimetlico: brillo propio de minerales transparentes o semitransparentes. Por ejemplo, argentita, pirargirita.

No metlico: brillo que no tiene aspecto metlico. En general, son de colores claros y transmiten la luz a travs de lminas delgadas. Su raya es incolora o de color muy dbil.Los minerales de brillo no metlico se pueden agrupar en categoras, siendo las dos primeras las ms frecuentes:

Propiedades mecnicas de los mineralesDUREZAEs la resistencia que ofrece la superficie lisa de un mineral al ser rayada.La dureza es una propiedad vectorial, por lo que un mismo cristal puede presentar distintos grados de dureza, dependiendo de la direccin de la raya.La dureza se mide de acuerdo con la escala de Mohs, en la que se ordenan de menor a mayor los ndices de dureza de diez minerales segn su capacidad de rayar al precedente y ser rayado por el siguiente.

Propiedades mecnicas de los mineralesEscala de dureza de MohsEsta escala ordena las durezas de diez minerales, de menor a mayor segn su capacidad de rayar al precedente y ser rayado por el siguiente. Esta secuencia permite comparar con otros minerales para poder determinar su dureza relativa.

Propiedades mecnicas de los mineralesTENACIDADEs la resistencia que un material opone a ser roto, molido, quebrado, doblado o desgarrado. En otras palabras, responde a su cohesin, es decir, a la capacidad de un mineral de resistir la separacin de sus componentes sin perder sus propiedades. Por ejemplo, el cobre nativo tiene una tenacidad dctil, es decir, se pueden formar con l alambres e hilos.Para reconocer tenacidadLos diferentes tipos de tenacidad se pueden describir utilizando los siguientes trminos:Frgil: si el mineral se rompe fcilmente o reduce a polvo (arcilla, talco).Maleable: si el mineral puede ser transformado en hojas delgadas por percusin (minerales nativos como el cobre).Sctil: si el mineral se corta con un cuchillo y tiene dureza menor a 3 (yeso).Dctil: si se le puede dar la forma de hilo (cobre nativo).Flexible: si puede ser doblado, pero sin recuperar su forma original una vez que termina la presin que lo deforma.Elstico: cuando recobra su forma primitiva al cesar la fuerza que lo ha deformado (micas).CLIVAJEEl clivaje se describe como la manera en que un mineral tiende a dividirse al aplicarle una fuerza y est relacionado con la fractura pero no es lo mismo, un mineral puede tener 'capas' las cuales una fisura sigue, esas capas son paralelas a la cara del cristal y reflejan su simetra, as, la direccin de la fisura es controlada por la simetra del cristal, esto hace que el Clivaje sea reproducible y sea posible dividir un mineral una y otra vez a lo largo de su mismo plano, es como si el mineral estuviera formado por capas invisibles del mismo material, unidas por un 'pegamento' invisible ms dbil y cuando el mineral es dividido, la fisura siempre seguir la lnea de unin del 'pegamento' entre las capas, de esta manera, los minerales que no presentan Clivaje, slo muestran fracturas cuando son divididos o rotos.El clivaje se puede clasificar en base a dos criterios principales, la calidad y la dificultad de la rotura o divisin. La calidad puede subdividirse en perfecta, imperfecta, distintiva, buena, regular y pobre. La dificultad se subdivide en fcil, dura y difcil de producir, adems de que se puede producir en una o varias direcciones, con variaciones en la dificultad y calidad del clivaje en un mismo mineral, dependiendo de la direccin. El clivaje, junto con la dureza, es una herramienta importante en la identificacin de los minerales.La Fluorita presenta un clivaje perfecto en todas sus direcciones, por lo que siempre se formarn octaedros al dividirla.

El cuarzo no presenta Clivaje, por lo que adopta formas irregulares con fracturas concoides al ser dividido.

DENSIDAD Y PESO ESPECFICOLa densidad depende de la composicin qumica del mineral y de su estructura cristalina. A una temperatura y presin dadas, los minerales que son poco variables qumicamente tienen una densidad constante. El peso especfico se indica con una G y corresponde al nmero que expresa la relacin entre el peso (del mineral) y el peso del mismo volumen de agua a 4 C. El peso especfico de una sustancia cristalina depende de dos factores:La clase de tomos de que est compuestaLa manera en que estn empaquetados los tomos.En los compuestos isoestructurales, donde el empaquetamiento es constante, los elementos con peso atmico ms elevado tienen, por lo general, mayor peso especfico.

EXFOLIACINEs la propiedad de partirse en direcciones preferentes, no todos los minerales la presentan y slo un pequeo porcentaje la muestra en un grado eminente.Las superficies de exfoliacin son siempre paralelas a caras reales o posibles del cristal. En general, la exfoliacin es consecuente con la simetra.La exfoliacin se relaciona con la estructura del cristal, ya que ste es ms dbil en ciertas direcciones que en otras. sta es una propiedad direccional que -en el caso de existir- determina que en todo el cristal cualquier plano paralelo a ella es un plano de exfoliacin en potencia.Para reconocer tipos y grados de exfoliacinLos grados de exfoliacin se distinguen de la siguiente forma:Excelente: se exfolia en lminas en un sentido (grafito, yeso).Perfecta: el mineral se exfolia en formas regulares delimitadas por los planos de exfoliacin como cubos (galena y halita) o romboedros (calcita). En este caso, los planos de exfoliacin tienen un brillo nacarado.Buena: los planos de exfoliacin son menos visibles y no siempre son perfectamente rectos (feldespato, anfbola, piroxeno). Los planos de exfoliacin tienen un brillo vtreo.Imperfecta: la exfoliacin no es neta; los planos de separacin presentan, en general, una superficie irregular (azufre, apatita).Muy imperfecta: no hay exfoliacin, sino fracturas.FRACTURACuando los minerales al romperse no exhiben exfoliacin, como el cuarzo, se dice que tienen fractura.Propiedades electromagnticas de los mineralesTodos los minerales estn afectados por un campo magntico. Los que son atrados ligeramente por un imn, se llaman paramagnticos, mientras que los que son repelidos se llaman diamagnticos.La magnetita y pirotita son los nicos minerales magnticos comunes.A su vez, los minerales tienen diferentes capacidades para conducir la corriente elctrica. Los cristales de metales nativos y muchos sulfuros son buenos conductores de la electricidad y, por el contrario, los minerales tales como las micas son buenos aislantes, dado que no conducen la electricidad.

Mtodos de investigacin mineralgicaPara conocer las propiedades qumicas de un mineral es necesario saber que un mineral es una disposicin ordenada de tomos qumicamente unidos que forman una estructura. Este empaquetamiento ordenado de los tomos se refleja en objetos de formas regulares denominados cristales. La estructura cristalina particular de un mineral est determinada por la disposicin atmica interna de sus compuestos, los que estn formados por iones. Tanto la carga como el tamao de los iones que intervienen en la formacin del compuesto, determinan su tipo de estructura cristalina.Cada una de las muestras de un mineral tiene la misma estructura interna, pero como los mismos elementos son capaces de reunirse en ms de una forma, puede haber dos minerales con propiedades totalmente diferentes y exactamente la misma composicin qumica, los minerales de este tipo se denominan polimorfos.

Mtodos de investigacin mineralgicaEl campo de los mtodos de determinacin mineral, as como la de concentracin de los mismos a nivel laboratorio experiment un gran crecimiento debido a:El avance revolucionario en la microelectrnica El mejoramiento de los controles de los sistemas de separacin y determinacin mineralEl perfeccionamiento y desarrollo de nuevos dispositivos para dar respuestas a la determinacin mineral a escala macro, micro y criptocristalinas.Los avances de los sistemas electrnicos de los distintos equipos sean de aplicacin de laboratorio y su extensin industrial.

Mtodos de investigacin mineralgicaMtodos macroscpicosEl reconocimiento macroscpico es el mtodo ms simple y ms econmico. Se usan un microscopio especial y una preparacin de la muestra es obligatorio. Otro mtodo es el anlisis qumico, que realizan principalmente laboratorios qumicos.Solo con los ojos y algunas herramientas se describe un mineral. Las herramientas son: Lupa, martillo, cido clorhdrico, una moneda, un trozo de vidrio y una lija. Con paciencia y experiencia se puede llegar a informaciones muy vlidas y profundas. Se describe: Textura, color, densidad, dureza, brillo, morfologa, exfoliacin (fractura), tipos de minerales y otras propiedades ms.

Mtodos macroscpicosGENERALIDADES: Color, peso, peso especfico, factura, dureza.TEXTURA Y ESTRUCTURACRISTALINIDAD: Macrocristalino / Fanertico, Microcristalino / Afanertico, Criptocristalino, Amorfo, Hialino.TAMAO ABSOLUTO DE LOS GRANOS: Equigranular, Heterogranular, IrregularFORMA DE LOS CRISTALES / DE LOS GRANOS: Idiomorfa, Hipidiomorfa, Xenomorfa.MAGNITUD DE LA CRISTALIZACIN: Holocristalino, Hemicristalino o hipocristalino, Hialino.

Mtodos microscpico-analtico en investigacin mineralgicaLa microscopia es el mtodo que sigue despus del reconocimiento macroscpico.Es obvio que el desarrollo de la mineraloga avanzada y la evolucin de la comprensin de las sustancias minerales naturales estn relacionados muy estrechamente con el desarrollo de las nuevas tcnicas analticas y mtodos modernos de investigacin. En la actualidad existe una cantidad enorme de diversas tcnicas analticas que estn usando los mineralogistas en sus investigaciones. Al mismo tiempo se puede decir que todas estas tcnicas se reducen slo con algunos aspectos de la caracterizacin de minerales. En otras palabras, son los mtodos y tcnicas de la observacin y determinacin que permiten obtener la informacin objetiva y precisa sobre la composicin qumica, estructura cristalina y diferentes propiedades de los minerales.Prcticamente todos los mtodos y las tcnicas contemporneas de la fsica y qumica del cuerpo slido se utilizan actualmente en la mineraloga. Estos mtodos permiten determinar y caracterizar cuantitativamente las particularidades cristaloqumicas y las propiedades de los minerales.

Mtodos microscpico-analtico en investigacin mineralgicaLas primeras se caracterizan por:La composicin qumica (contenido de los elementos principales, frmula, impurezas y su naturaleza, isomorfismo, inclusiones)La estructura cristalina (grupo espacial, parmetros de la celda elemental, nmero de las unidades formularas, tipo de la estructura, coordinados de los tomos, defectos estructurales).La morfologa (dimensiones, aspecto, hbito, formas simples y su desarrollo relativo, relaciones entre los tamaos de las caras de diferentes formas simples, sistema y clase de simetra).La anatoma (zonalidad, metamorfismo) de los individuos minerales.Entre las propiedades de los minerales para el estudio detallado son ms importantes las siguientes: Fsico-qumicas, Gravitacionales, Trmicas, Elctricas, Magnticas, pticas, Electrnicas, Otras.

A continuacin veamos las bases sistemticas de los principios de las tcnicas analticas modernas en la investigacin de los minerales.La primera divisin de las tcnicas analticas modernas puede ser realizada por dos grupos:Mtodos que son basados en la interaccin de la materia con las radiaciones o partculas: son los mtodos analticos y estructurales.Mtodos que son basados en los diferentes efectos de la accin con la materia: mecnicos, pticos, elctricos, magnticos, trmicos, que determinan las propiedades correspondientes.

Mtodos microscpico-analtico en investigacin mineralgicaLa segunda divisin es siguiente: Todos los mtodos fsicos que son basados en la interaccin de la materia con la radiacin pueden ser clasificados en la dependencia de dos caractersticas combinadas en esta interaccin:Clase de radiacin (energa de radiacin o regin del espectro electromagntico: nuclear, rayos X, visible, infrarroja, microondas, sper alta frecuencia, radiofrecuencia)Modo de interaccin: espectroscopa, microscopa, difractometra (y microsonda que combina dos o tres de estos modos de interaccin).Mtodos microscpico-analtico en investigacin mineralgicaMtodos microscpico-analtico en investigacin mineralgicaLa tercera divisin es basada en los modos de interaccin de radiacin con la materia. Por ejemplo, para la espectroscopia que estudia la interaccin de la radiacin de diferente longitud de onda o frecuencia con la materia mediante la obtencin de los espectros las bandas de los cuales estn relacionados con los niveles energticos de diferente naturaleza: nucleares, electrnicos, vibraciones, rotacionales. Estos niveles energticos son las caractersticas fundamentales de la materia condensada. La fisin o el desplazamiento de los niveles energticos estn relacionados con las particularidades de la composicin qumica o estructura cristalina de la materia o de minerales (Tabla).

Mtodos microscpico-analtico en investigacin mineralgicaPrincipios de los mtodos de investigacin: Radiacin-interaccin sistemticaPara emplear una tcnica analtica de forma adecuada y eficiente es fundamental conocer sus caractersticas analticas, especialmente los mecanismos de excitacin y la respuesta del sistema de deteccin. Muchas de las tcnicas de estudio de minerales emplean una amplia variedad de fenmenos fsicos. Estas tcnicas se basan en principios diferentes, pero tienen un objetivo comn: producir una seal que se pueda medir y est relacionada con la concentracin de sus constituyentes. A continuacin se describen brevemente slo las principales tcnicas analticas de una enorme cantidad de las distintas tcnicas empleadas actualmente en el estudio y caracterizacin de minerales. Entre ellas se puede sealar las siguientes:

Mtodos microscpico-analtico en investigacin mineralgicaAnlisis qumicos: Anlisis de fluorescencia de rayos X (XRF)Mtodo de microsonda electrnica (EPMA microanlisis)Anlisis de absorcin atmica (AAA)Espectrometra de masas con plasma de acoplamiento inductivo (ICP-MS: Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry);Anlisis cristaloqumico: Difraccin de Rayos XTcnicas Espectromtricas: Espectrometra ptica, Infrarroja y Raman.Microscopa Electrnica de Barrido y Transmisin.Otras tcnicas analticas en la investigacin de minerales:Efecto Mssbauer (-espectrometra)Resonancia Magntica Nuclear (RMN)Resonancia Paramagntica Electrnica (RPE)LuminiscenciaAnlisis trmico.

Mtodos microscpico-analtico en investigacin mineralgicaActualmente existe alrededor de 10-12 tcnicas analticas principales que permiten caracterizar la composicin qumica de los minerales, rocas y otras muestras geolgicas. Todas las tcnicas se diferencian por la seal analtica, mtodo de excitacin y aparatos que detectan las seales analticas correspondientes.Cuando surge la necesidad de determinar la composicin qumica de una muestra, generalmente, debera ser clara la existencia de una hiptesis cientfica que queremos resolver. En sntesis hay citar dos criterios para la seleccin de una tcnica analtica:Identificar las tcnicas ms ampliamente usadas en investigaciones anlogasExaminar el potencial analtico de cada tcnica para cada caso.

Mtodos microscpico-analtico en investigacin mineralgicaLA DIFRACCIN DE RAYOS X Se utiliza ampliamente en la mineraloga moderna. Las posibilidades de estudio de la cristaloqumica estructural y de la composicin elemental y de fase de las sustancias naturales y sintticas, permiten que el mtodo de anlisis por difraccin de rayos X constituya uno de los mtodos de investigacin ms importante en las ciencias fundamentales de la Tierra: Cristalografa, Mineraloga, Petrologa.Diagnstico de las sustancias minerales (especies, variedades, fases dispersas y criptocristalinas, soluciones slidas, etc.).Estudio de las series isomorfas.Estudio de las estructuras cristalinas para establecer los ndices especficos (simetra real de la celda elemental, el grado de orden-desorden, presencia de los diferentes defectos, texturas, etc.),Evaluacin del grado de dispersin y tamaos de los cristales.Estudio de la estabilidad estructural de los minerales y tratamientos (temperatura, radiacin, etc.),Anlisis de fases de las rocas, menas y productos de sus tratamientos tecnolgicos tanto cualitativo como cuantitativo,Estudio de las fases amorfas.

Mtodos microscpico-analtico en investigacin mineralgicaLA ESPECTROMETRA PTICAEn la mineraloga con la ayuda de la espectrometra ptica se resuelven las siguientes tareas de investigacin:Diagnstica de los mineralesEstudio de la naturaleza del color de minerales y la variacin cuantitativa de su color.Determinacin de la valencia, la cantidad y la coordinacin de los elementos impurezas que provocan el color (cromofores),Clculo de la energa de diferentes transformaciones en los minerales.

Mtodos microscpico-analtico en investigacin mineralgicaLA ESPECTROMETRA INFRARROJALa finalidad de las aplicaciones de espectrometra infrarroja es la determinacin de los grupos funcionales que contiene un determinado mineral, a partir del estudio de los espectros de absorcin, transmisin o reflexin en la regin espectral determinada. Varias tcnicas de la espectrometra infrarroja permiten realizar las siguientes investigaciones mineralgicas:Identificacin de las sustancias mineralgicas (especies y variedades),Estudio cualitativo y cuantitativo de las mezclas minerales,Estudio de las particularidades cristaloqumicas (grupos estructurales SiO4, SO4, PO4, CH2),Estudio de Isomorfismo y Polimorfismo,Determinacin de las particularidades estructurales (el grado orden-desorden de estructura y deformacin de los poliedros).Estudio de la forma y tipo de los complejos Oxgeno-hidrgeno (OH, H2O, H3O).Estudio de las sustancias amorfas

Mtodos microscpico-analtico en investigacin mineralgicaLA ESPECTROMETRA RAMANSe utiliza en diferentes investigaciones mineralgicas y gemolgicas. Esta tcnica no es destructiva es decir no exige ninguna preparacin especial de las muestras naturales y al mismo tiempo rpida y muy sensible. En particular hay unos ejemplos del uso de la Espectroscopia de Raman (ER) en:Investigaciones cristaloqumicas (centros de color de lapislzuli, orden-desorden en las estructuras, estudio de los microcristales con los tamaos hasta 100 , politipos, soluciones slidas, transformaciones de fases etc.),Anlisis de fases de minerales,Estudio de las inclusiones (slidas, fluidas, gaseosas),Identificacin de los minerales y sus variedades,Calculo de los constantes termodinmicos de los minerales.

Mtodos microscpico-analtico en investigacin mineralgicaLA MICROSCOPA ELECTRNICA DE TRANSMISIN (MET)Es conocido que la resolucin de un microscopio est limitada por la longitud de onda de la radiacin empleada. La bsqueda de instrumentos ms poderosos condujo al empleo de electrones en lugar de luz visible. Los electrones pueden poseer longitudes de onda del orden de nanmetros y en la diferencia de rayos X (y gamma) se focalizan fcilmente con ayuda de lentes magnticos.Se utiliza en la Mineraloga contempornea en las investigaciones fundamentales de la caracterizacin y descripcin de las estructuras cristalinas de los minerales reales. Se obtiene la informacin necesaria y objetiva en la escala atmica sobre diversas particularidades cristaloqumicas: parmetros de la red, el grado de perfeccin estructural, defectos puntuales y dislocaciones, fenmeno del isomorfismo.Permite determinar tambin la heterogeneidad y la micromorfologa de los individuos minerales, la presencia y propiedades de las inclusiones. Permiten obtener la informacin gentica (ontogenia de individuos y agregados minerales; parmetros fsico-qumicos y termodinmicos del ambiente de mineralognesis)Permiten determinar las formas de la presencia y distribucin de los componentes e impurezas que tienen el valor econmico para la extraccin.

Mtodos microscpico-analtico en investigacin mineralgicaMICROSCOPIO ELECTRNICO DE BARRIDO (MEB)A pesar de que la resolucin de un microscopio electrnico de barrido (MEB) es menor de la del MET, la facilidad de su empleo, la sencillez de la preparacin de muestras y lo inmediato de la interpretacin de sus imgenes lo hace un equipo sumamente muy usado en las investigaciones mineralgicas. Otra caracterstica til de MEB es su gran profundidad de campo.El microscopio electrnico de barrido (MEB) unido a espectrmetro de energa (EDX) o de longitud de onda (WDX) de rayos X es un equipo indispensable en investigaciones mineralgicas contemporneas. Este mtodo proporciona informacin detallada por sus caractersticas de dar gran profundidad de campo (0.5-0.8 mm), resolucin (50 ) y un alto rango de aumentos (hasta 150000), que superan los ndices correspondientes de los microscopios pticos.

Mtodos microscpico-analtico en investigacin mineralgica

Mtodos microscpico-analtico en investigacin mineralgicaLA MICROSCOPA ELECTRNICACon la ayuda de la Microscopa Electrnica se realizan ahora los estudios siguientes de los minerales:Heterogeneidad de los individuos minerales y la estructura y microestructura de su superficie.Morfologa, zoneamiento, composicin de facetas y caras, mecanismo del crecimiento de los cristales minerales.Composicin qumica de los individuos minerales extremadamente pequeos (microfases).Determinacin de las especies minerales tiles y su forma de existencia,Composicin de las inclusiones lquidos - slidos.Adems, se puede investigar las muestras durante diferentes procesos experimentales (calentamiento, tratamiento inico, presin, etc.) que pueden estar en diferentes estados (muestras masivas, polvos, suspensiones, etc.). La MEB es una tcnica del estudio topogrfico de la superficie de los cuerpos slidos (en particular, minerales y rocas). Ella sirve tambin como el soporte visual para otros anlisis. La espectrometra por dispersin de energa de rayos X, combinada con la MEB, permite de conocer los elementos qumicos que se encuentran en las muestras analizadas y obtener los datos sobre su concentracin.Mineraloga avanzadaDurante las ltimas dcadas se lograron xitos considerables en la fsica y qumica de los cuerpos slidos. Gracias a este hecho y como consecuencia de estudios recientes de los minerales en el conjunto de varias disciplinas de las Ciencias de la Tierra se ha ido conformada un rea nueva conocida como Mineraloga Avanzada.

Mineraloga avanzadaActualmente, en ella se destacan las siguientes tendencias principales: Fsica y Cristaloqumica de los minerales.Tcnicas analticas modernas y su desarrollo reciente.Mineralognesis en diferentes condiciones de formacin (corteza terrestre, manto, fondo ocenico, volcanes, biosfera, medio ambiente, espacio).Mineraloga aplicada. Todas ellas tienen sus bases tericas, tareas, objetivos y mtodos especficos.As, por ejemplo, en la mineraloga aplicada se distinguen las siguientes reas: Mineraloga aplicada a la prospeccin de yacimientos minerales conjunto de tareas mineralgicas dirigidas a la obtencin de una mayor eficacia en los trabajos de exploracin y evaluacin de los yacimientos;Mineraloga de las nuevas especies de materias primas - conjunto de investigaciones especficas que permiten revelar nuevas propiedades tiles de los minerales, para luego incorporarlos en el uso industrial.Mineraloga tecnolgica - conjunto de investigaciones que se desarrollan en la frontera entre la mineraloga y la tecnologa de las materias primas naturales y diferentes materiales tecnolgicos.

Mineraloga avanzadaLa utilizacin amplia de las tcnicas analticas modernas, ha permitido determinar las particularidades especficas de los minerales reales que se encuentran en diferentes tipos de yacimientos y obtener una gran informacin prctica de los mismos. Los resultados principales de las investigaciones mineralgicas obtenidos recientemente son los siguientes:

Mineraloga avanzadaCualquier mineral que se forma en condiciones fsico-qumicas determinadas, a pesar de que al principio conserva por lo general su composicin y las propiedades ordinarias que se consideran en la mineraloga clsica, adquiere en dependencia de estas condiciones de formacin las particularidades distintas, las cuales se pueden determinar con tcnicas analticas modernas. El mineral tiene las huellas del ambiente mineral gentico, en el cual se form y luego se transform. Esta informacin se encuentra en las particularidades de su morfologa, carcter de la estructura y textura de los agregados, aparicin de diferentes elementos impurezas, composicin isotpica de los elementos principales y secundarios del mineral, presencia de inclusiones gaseosas, liquidas y slidas, fenmenos de orden-desorden estructural, presencia de diferentes defectos, centros-impurezas, dislocaciones, diferentes propiedades fsicas. La historia del origen, existencia y transformacin de los minerales se establece mediante el estudio las leyes que rigen la composicin, estructura y propiedades fsicas las cuales, como regla, corresponden a las condiciones determinadas de la formacin de los mismos. La resolucin de estos problemas es la tarea principal de la mineraloga gentica moderna.Mineraloga avanzadaEl mineral reacciona sensiblemente por diferentes cambios en las condiciones de mineralognesis (ley de la resonancia mineralgica). Por eso, en los lmites de los mismos yacimientos es posible establecer las particularidades especficas de los minerales en dependencia de su posicin espacial y temporal. Esta circunstancia abre grandes perspectivas para la utilizacin de los mismos minerales en la prospeccin y evaluacin de los yacimientos.

Mineraloga avanzadaLa mayora de los minerales se caracteriza por la heterogeneidad y microheterogeneidad. Ellos contienen varias inclusiones de diferente naturaleza en las escalas micro - y nanomtricas que se pueden observar en el microscopio electrnico y los cuales forman su micromundo. El estudio de este micromundo y su asociacin especfica, permite obtener una nueva informacin complementara sobre las condiciones de formacin de los minerales y al mismo tiempo sobre la forma de existencia de los elementos qumicos en su composicin. Esto es muy importante para la elaboracin de esquemas tecnolgicos de extraccin de los elementos qumicos de importancia prctica.

Mineraloga avanzadaEl mineral se forma, como regla, en la paragnesis y la asociacin con otros minerales. Estas asociaciones minerales son conformes a las leyes especficas y caracterizan los procesos determinados de formacin de los minerales. El anlisis moderno paragentico es una herramienta poderosa para la interpretacin de los procesos de la mineralognesis. Este anlisis se basa no solamente en el estudio de las asociaciones, sino tambin en las propiedades especficas de los minerales y en las leyes de la distribucin de los elementos entre los mismos. Adems, este anlisis permite establecer los minerales tpicos, los cuales ellos mismos o sus particularidades caractersticas pueden servir como guas especficas de la formacin de las menas. El uso de tales guas podra aumentar considerablemente la eficacia de los trabajos de exploracin geolgica.

Mineraloga avanzadaEn el nivel actual de la ciencia, varias propiedades fsicas de los minerales se pueden cambiar en una direccin determinada, al someterse estos a influencias diferentes: mecnicas, acsticas, qumicas, de temperatura y presin; utilizando la radiacin de partculas con diferente energa, construyendo o destruyendo en ellos diferentes defectos naturales. Es evidente, que todo esto tiene nuevas perspectivas para sus usos en la industria, as como para la elaboracin de esquemas tecnolgicos ms adecuados.

Mineraloga avanzadaActualmente se realiza el estudio de nuevas propiedades de los minerales: de lser, semiconductores, piezoelctricas, magnetoelctricas, electrostticas, magnticas (en las condiciones del intervalo amplio de temperaturas), trmicas, de intercambio de iones, as como los fenmenos de la interaccin mutua con diferentes reactivos y bacterias. Todo eso permite ampliar el uso de los minerales en la industria y da la posibilidad de usar nuevas variedades de las materias primas en la industria moderna. Por lo tanto, en la actualidad la ciencia mineralgica tiene las posibilidades amplias para resolver una serie de tareas en varias Ciencias de la Tierra tanto tericas como aplicadas en la base de las investigaciones detalladas de los mismos minerales.

Mineraloga avanzadaEl proceso histrico de la separacin de las nuevas reas cientficas en la mineraloga y su subsiguiente consolidacin no disminuye el papel cientfico y prctico de la mineraloga moderna. Se sabe, que ltimamente todo lo nuevo y lo ms importante en la ciencia aparece en las fronteras de las diferentes reas de ella. Por ejemplo, si la geoqumica se separ como ciencia independiente y se desarroll por s misma, entonces en el punto de contacto de la geoqumica y la mineraloga aparecieron nuevas reas de investigacin (isotopa de los minerales, termodinmica de los procesos mineralogenticos, etc.). Al mismo tiempo, el uso de los mtodos geoqumicos para la investigacin de los minerales (el uso del mtodo de las relaciones indicativas de los elementos, estudio de la distribucin de las impurezas en los minerales, etc.) abre grandes perspectivas para obtener diferente informacin tanto terica como prctica de los minerales y sus asociaciones.

ConclusionesPara finalizar este informe podemos concretar en diferentes proposiciones todo lo ya estudiado en el mismo:La mineraloga es una ciencia que interrelaciona ciencias a fines tales como la geologa, la cristalografa, la petrologa para converger en el estudio completo de los minerales de forma macro y microscpica.Dentro de estas propiedades destacaremos las propiedades qumicas, propiedades fsicas y propiedades electromagnticas.Las propiedades qumicas son todas aquellas que estudian la composicin de los elementos presentes dentro de cada especie mineralgica.En cambio las propiedades fsicas son todas aquellas que podemos analizar y obtener utilizando nuestros sentidos y herramientas.Despus de obtener todas estas propiedades lograremos formular un juicio acerca de cul es la especie de estudio.