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  • ASIGNATURA MINERALOGA

    Mdulo 1: Cristalografa

    Dra. Amancay N. Martinez

    2010

  • TABLA DE CONTENIDOS GENERALIDADES ..........................................................................................................2 Introduccin.......................................................................................................................2 Definicin de mineral.........................................................................................................2 Anlisis de la definicin.....................................................................................................2 Historia de la mineraloga ..................................................................................................3 Nombre de los minerales....................................................................................................4 CRISTALOGRAFA .........................................................................................................6 Introduccin.......................................................................................................................6 Proceso de cristalizacin ....................................................................................................6 Orden interno en los cristales .............................................................................................7 Elementos geomtricos de un cristal...................................................................................7 Diagramas ordenados y sus propiedades.............................................................................7 Morfologa cristalina..........................................................................................................9 Medicin de los ngulos cristalinos....................................................................................9 Simetra cristalina ............................................................................................................10 Reglas de simetra ............................................................................................................12 Elementos cristalogrficos ...............................................................................................13 Clases de simetra y sistemas cristalogrficos...................................................................15 Grupo Isomtrico .............................................................................................................15 Grupo Dimtrico ..............................................................................................................15 Grupo Trimtrico .............................................................................................................16 Holoedra y meroedra .....................................................................................................17 Notacin y simbologa .....................................................................................................17 Parmetros .......................................................................................................................18 ndices de Miller ..............................................................................................................19 Forma ..............................................................................................................................20 Formas abiertas................................................................................................................21 Formas cerradas ...............................................................................................................21 Formas simples y combinadas..........................................................................................21 Tipos de formas ...............................................................................................................22 Tipos de caras ..................................................................................................................24 Zonas ...............................................................................................................................25 Hbito cristalino...............................................................................................................25 Proyecciones cristalinas ...................................................................................................25 Proyeccin esfrica ..........................................................................................................25 Proyeccin estereogrfica ................................................................................................27 Plantillas estereogrficas - red de Wulff ...........................................................................29 Orientacin de los cristales...............................................................................................30 El dominio fundamental y las siete formas derivadas .......................................................30 Procedimiento en la proyeccin de cristales .....................................................................32 Las 32 clases cristalinas ...................................................................................................33 Maclas .............................................................................................................................44 Origen de las maclas ........................................................................................................46 Ley de maclas ..................................................................................................................47 Polimorfismo ...................................................................................................................50 Politipismo.......................................................................................................................54 Pseudomorfismo ..............................................................................................................54

  • Dra. Amancay Martinez Cristalografa-Mdulo 1

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    GENERALIDADES

    Introduccin

    La mineraloga es la ciencia que estudia las sustancias cristalinas de la naturaleza, o sea, los minerales, su estructura interna, su forma y su clasificacin, con la finalidad de ampliar su conocimiento. Se divide en cristalografa, mineraloga determinativa y mineraloga ptica.

    Definicin de mineral

    Mineral: slido natural homogneo con una composicin qumica definida aunque no fija y una distribucin atmica ordenada. Ese ordenamiento interno de los tomos o iones integrantes se ve reflejado en la expresin exterior de los cristales, en sus caras planas. Se forma mediante un proceso inorgnico.

    Cristal: es un cuerpo slido, limitado naturalmente por superficies planas que constituyen la expresin exterior de un ordenamiento interno de los tomos o iones integrantes. En la naturaleza los cristales pueden no ser perfectos y no todas las caras tener el mismo desarrollo.

    Anlisis de la definicin

    Al decir Slido natural estamos distinguiendo entre sustancias formadas por procesos naturales y sustancias sintetizadas en el laboratorio.

    Al decir Slido homogneo estamos pensando en una sustancia slida que no puede ser subdividida fsicamente en simples componentes qumicos. Se excluyen los gases y los lquidos, por lo tanto el H2O en forma de hielo es un mineral pero el H2O lquida no lo es. Por lo tanto el mercurio lquido tampoco lo es.

    Al decir Composicin qumica definida implica que puede expresarse mediante una frmula qumica especfica. Por ejemplo:

    Cuarzo = SiO2

    Pero la mayora de los minerales no tienen una composicin definida con exactitud. Para el caso de la dolomita CaMg(CO3)2 no es siempre un carbonato puro de Ca y Mg, ya que puede contener cantidades de Fe y Mn reemplazando al Mg. Como estas cantidades varan se dice que su composicin no es fija. Por lo tanto la expresin de su composicin qumica se puede expresar as, manteniendo la misma proporcin:

    CaMg(CO3)2 = Ca:Mg:CO3 = 1:1:2 = Ca(Mg, Mn, Fe)(CO3)2

    Al decir Disposicin atmica ordenada se indica la existencia estructural de un entramado de tomos ordenados segn un modelo geomtrico regular, que le confiere el carcter cristalino a los minerales. Los slidos como el vidrio, que carecen de una disposicin atmica ordenada reciben el nombre de amorfos. Tanto estos como el agua lquida y el mercurio, sin un orden interno reciben el nombre de mineraloide.

  • Dra. Amancay Martinez Cristalografa-Mdulo 1

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    De acuerdo con la definicin tradicional, un mineral se forma mediante procesos inorgnicos, pero existen compuestos orgnicos que pueden acoplarse a la definicin de mineral. Por ejemplo, el carbonato de calcio de las conchillas de los moluscos, dado que la concha de una ostra y su perla estn en su mayor parte constituida por aragonito que es idntico al formado por un proceso inorgnico. Otro ejemplo son el azufre y el hierro precipitado a partir de bacterias, sin embargo, el petrleo y el carbn estn excluidos de la definicin, ya que no tienen composicin qumica definida ni distribucin atmica ordenada.

    Historia de la mineraloga

    El surgir de la mineraloga como ciencia es relativamente reciente pero no la prctica en las artes mineralgicas. En las pinturas rupestres realizadas por hombres primitivos se utilizaron pigmentos naturales hechos de hematita roja y xidos de manganeso negro y las herramientas de pedernal eran posesiones importantes durante la Edad de Piedra.

    Las pinturas funerarias del valle del Nilo realizadas hace casi 5000 aos fueron efectuadas usando malaquita, metales preciosos, lapislzuli y esmeraldas. Cuando se dio paso a las Edades de Bronce y de Hierro se ampliaron las posibilidades de aprovechamiento de los minerales.

    Durante la poc