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Minerales: componentes básicos de las rocas | Aprendiendo con SEG UJAT

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Como ya dijimos, los silicatos son el grupo mineral más abundante y tienen como componente básico el ion silicato (Si044-). En la Figura 3.20 se recogen los principales grupos de silicatos y minerales comunes. Los feldespatos (felá = campo; spato = mineral) son con mucho el silicato

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Los minerales están formados por una disposición ordenada de átomos químicamente unidos que forman una estructura cristalina concreta.Este embalaje ordenado de los átomos se refleja en los objetos de formas regulares que denominamos cristales.

Lo que determina la estructura cristalina de un mineral es la disposición atómica interna de los compuestos formados por iones que viene determinada por parte de la carga  de los iones que intervienen , pero más importante , por su tamaño.

Para poder formar compuestos iónicos estables , cada ion de carga positiva se rodea con el número mayor de iones negativos que puedan acomodarse , para así mantener la neutralidad eléctrica general y viceversa.

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Los minerales son sólidos  formados por procesos inorgánicos. Cada mineral tiene una disposición ordenada de átomos y una composición química definida, que le proporciona un conjunto único de propiedades físicas.

Dado que la estructura interna  y la composición química de un mineral son difíciles de determinar sin la ayuda de estudios y aparatos sofisticados , se suelen utilizar en su identificación las propiedades físicas más fáciles para poder reconocerlos .

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La  mayoría de los cristales no exhibe su forma cristalina .La forma cristalina es la expresión externa de un mineral que refleja la disposición interna ordenada de los átomos .

En general , dondequiera que se permita la formación de un mineral sin restricciones de espacio , desarrollará cristales individuales con caras cristalinas bien formadas .Algunos cristales como el cuarzo tienen una forma cristalina muy clara que puede ser útil en su identificación , sin embargo casi siempre el crecimiento de cristales es interrumpido debido a su competencia por el espacio , lo que se traduce en una masa de intercrecimiento de cristales .

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El brillo es el aspecto o la calidad de la luz reflejada de la superficie de un mineral .Los minerales que tienen el aspecto de metales , con independencia de color , se dice que tiene un brillo metálico .Los minerales con brillo no metálico se describen mediante diversos adjetivos , los cuales son : vitreo, perlado , sedoso , resinoso y terroso .

Algunos minerales presentan un brillo parcialmente metálico y se dice que son sub metálicos.

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El color es una característica obvia de los minerales , a menudo es una propiedad diagnóstica poco fiable . Ligeras impurezas en el mineral común cuarzo por ejemplo , se le proporcionan una diversidad de colores , entre ellos : rosa, purpura , blanco e incluso negro .Cuando un mineral, como el cuarzo exhibe una variedad de colores , se le dice que posee coloracion exotica . La coloración exótica suele estar causada por la inclusión de impurezas , como iones extraños , en la estructura cristalina .

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La raya es el color de un mineral en polvo y se obtiene frotando a través del mineral con una pieza de porcelana no vidriada denominada placa de raya . Aunque el color de un mineral puede variar de una muestra a otra, la raya no suele cambiar y por consiguiente , es la propiedad más fiable. La raya puede ser también una ayuda para distinguir minerales con brillos metálicos de minerales que tienen brillos no metálicos .

Los minerales metálicos tienen en general una raya densa y oscura , al contrario que los minerales con brillos no metálicos.

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Una de las propiedades diagnósticas más útiles es la dureza , una medida de la resistencia de un mineral a la abrasión o al rayado. Esta propiedad de determina frotando un mineral de dureza desconocida contra uno de dureza conocida, o viceversa . Puede obtenerse un valor numérico utilizado en la escala de Mohs de dureza , que consiste en 10 minerales dispuestos en orden desde 1 hasta 10 .La escala de Mohs es una clasificación relativa y no implica que el mineral numero 2 (yeso) , sea dos veces mas duro que el mineral 1 ( talco).

Cualquier mineral con una dureza desconocida puede compararse con minerales de dureza conocida .

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La exfoliación es la tendencia de un mineral a romperse a lo largo de planos de enlaces débiles .No todos los minerales tiene planos definidos de enlaces débiles , pero los que poseen exfoliación pueden ser identificados por sus superficies lisas distintivas , que producen cuando se rompe el mineral. Los minerales que no exhiben exfoliación cuando se rompen , como el cuarzo , se dice que tiene fractura .Los que se rompen en superficies curvas lisas que recuerdan a vidrios rotos tiene una fractura concoide .Otros se rompen en astillas , pero la mayoría de los minerales se fracturan de forma irregular.

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El peso específico es un número que representa el cociente entre el peso de un mineral y el peso de un volumen igual al agua. Algunos minerales metálicos tienen un peso específico dos o tres veces el de los minerales que constituyen las rocas comunes

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Los silicatos contienen los elementos oxígeno y silicio como componentes básicos de su estructura química. No solo contienen estos elementos, sino que contienen uno o más elementos adicionales necesarios para lograr la neutralidad eléctrica en su estructura cristalina. La composición de los silicatos es fundamental para entender sus propiedades y su diversidad en la naturaleza.

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Es un sólido inorgánico natural que posee una estructura interna ordenada y una composición química definida.

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Debe aparecer de forma natural

Debe ser inorgánico

debe ser un sólido

Composición química definida

Estructura ordena

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Es cualquier masa sólida de material mineral, que se presenta de forma natural como parte de nuestro planeta.

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Son aquellos minerales que están unidos de tal forma que conservan sus propiedades.

Ejemplo:

El granito tiene agregado varias clases de minerales, feldespato, cuarzo, hornblenda.

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Pocas rocas están compuestas de materia no mineral, entre ellas algunas de las rocas volcánicas obsidianas y pumita, son vítreas no cristalinas, el carbón también ya que consiste en restos orgánicos sólidos.

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Consiste en un grupo de átomos dispuestos en un orden específico, que se repite formando la materia cristalina.

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Enlace iónico

Enlace covalente

o combinación de ambos

ISÓTOPOS DE LOS MINERALES:

Son estables aquellos que tienen una vida de más de 3000 millones de años.

RADIOACTIVIDAD DE LOS MINERALES:

Son aquellos que se desintegran emitiendo radiaciones y tienen una vida menor a la de 3000 millones de años.

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La clasificación de los minerales se basa en su composición química y su estructura interna.

Elementos nativos

Sulfuros

Sulfosales

Óxidos e hidróxidos

Haluros

Carbonatos

Sulfatos

Volframatos y molibdatos

Fosfatos, arseniatos y vanadatos

Silicatos

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La materia cristalina es una descripción de la disposición ordenada de átomos, iones o moléculas en un material cristalino.

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VELOCIDAD A LA QUE DECRECE LA TEMPERATURA: 

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VELOCIDAD A LA QUE DECRECE LA TEMPERATURA: 

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MINERAL

Velocidad normal

Partículas que la integran se dispone de forma regular

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MINERALOIDE

Velocidad muy alta

El crecimiento y alineación de los cristales será sin forma bien determinada

Disposición irregular de su estructura

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CRISTALOGRAFÍA GEOMÉTRICA:

Es una red cristalina que conserva las características generales de toda la retícula.

CRISTALOQUÍMICA:

Las partículas, iones, átomos o moléculas, que ocupan posiciones fijas, a su vez, condicionan las propiedades de los minerales.

Estas posiciones se manifiestan mediante fuerzas internas denominadas enlaces.

HAY 4 TIPOS DE ENLACES:

Heteropolar oionico

Homopolar ocovalente

Metálico

Residual

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Algunas de sus propiedades físicas de los minerales son características químicas y estructurales como:

Color

Dureza

Brillo

Fractura

Contraste

Transparencia

Exfoliación

Tenacidad

Olor

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En la naturaleza, los tetraedros silicio-oxígeno se unen para formar compuestos neutros a través de la adición de iones de carga positiva (cationes). Esto da lugar a estructuras químicamente estables en las que los tetraedros individuales se enlazan a través de los cationes. Esta formación de estructuras enlazadas es fundamental para la creación de una variedad de minerales silicatos con diferentes propiedades y estructuras químicas. La unión de los tetraedros mediante cationes es un proceso esencial para la diversidad de silicatos encontrados en la naturaleza.

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Estas estructuras pueden incluir cadenas simples, cadenas dobles o estructuras laminares, como se muestra en la Figura 3.19. La unión de los tetraedros se logra mediante el compartimiento de átomos de silicio y oxígeno entre los tetraedros adyacentes.

Además de los cationes que proporcionan la carga eléctrica opuesta necesaria para unir los tetraedros, estos últimos pueden unirse entre sí, según una variedad de configuraciones.

Existen otras estructuras silicatadas, y la más común tiene todos los iones de oxígeno compartidos para producir una estructura tridimensional compleja.

TRES TIPOS DE ESTRUCTURAS SILICATADAS:

A. Cadenas sencillas

B. Cadenas dobles.

C. Estructuras laminares.

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ENSAMBLAJE DE LAS ESTRUCTURAS DE SILICATOS:

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ENSAMBLAJE DE LAS ESTRUCTURAS DE SILICATOS:

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La mayoría de las estructuras silicatadas, entre ellas las

cadenas individuales, las cadenas dobles o las láminas, no

son compuestos químicos neutros. Por tanto, como en el

tetraedro individual, están todas neutralizadas por la in-

clusión de cationes metálicos que las unen en una varie-

dad de configuraciones cristalinas complejas. Los catio-

nes que más a menudo enlazan las estructuras silicatadas

son los correspondientes a los elementos hierro (Fe),

magnesio (Mg), potasio (K), sodio (Na), aluminio (Al) y

calcio (Ca).La mayoría de los silicatos consiste en un entramado básico compuesto por un solo catión de silicio o aluminio rodeado por cuatro iones de oxígeno con cargas negativas. Esos tetraedros a menudo se reúnen para formar una diversidad de otras estructuras silicatadas (cadenas, láminas, etc.) a través de átomos de oxígeno compartidos. Por último, los otros cationes se unen con los átomos de oxígeno de esas estructuras silicatadas para crear las estructuras cristalinas más complejas que caracterizan los silicatos.

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Los silicatos claros (o no ferromagnesianos) tienen generalmente un color claro y un peso específico de alrededor de 2,7, que es considerablemente inferior al de los silicatos ferromagnesianos. Como se indicó anteriormente, estas diferencias son fundamentalmente atribuihles a la presencia o ausencia de hierro y magnesio. Los silicatos claros contienen cantidades variables de aluminio, potasio, calcio y sodio, más que hierro y magnesio.

Grupo d e los feldespatos. El feldespato, el grupo mineral más común, puede formarse bajo un intervalo muy amplio de temperaturas y presiones, un hecho que explica en parte su abundancia (Figura 3.21). Tienen dos planos de exfoliación que se cortan a 90°, o cerca, son relativamente duros (6 en la escala de Mohs) y tienen un brillo que oscila entre vitreo y perlado. Como componentes de una roca, los cristales de feldespato pueden identificarse por su forma rectangular y sus caras brillantes bastante lisas

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Los silicatos oscuros (o ferromagnesianos) son los minerales que contienen iones de hierro (hierro = ferro) o magnesio, o ambos, en su estructura. Debido a su contenido en hierro, los silicatos ferromagnesianos tienen un color oscuro y un mayor peso específico, entre 3,2 y 3,6, que los silicatos no ferromagnesianos. Los silicatos oscuros más comunes son el olivino, los piroxenos, los anfíboles, la mica negra (biotita) y el granate

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Grupo d e los feldespatos. El feldespato, el grupo mineral más común, puede formarse bajo un intervalo muy amplio de temperaturas y presiones, un hecho que explica en parte su abundancia (Figura 3.21). Tienen dos planos de exfoliación que se cortan a 90°, o cerca, son relativamente duros (6 en la escala de Mohs) y tienen un brillo que oscila entre vitreo y perlado. Como componentes de una roca, los cristales de feldespato pueden identificarse por su forma rectangular y sus caras brillantes bastante lisas (Figura 3.22).

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Grupo d e los anfíboles. La homblenda es el miembro más común de un grupo químicamente complejo de minerales denominados anfíboles (Figura 3.25). La homblenda suele tener un color de verde oscuro a negro y, excepto por sus ángulos de exfoliación, que son de alrededor de 60° y 120°, es muy similar en aspecto a la augita (Figura 3.26). Las cadenas dobles de tetraedros en la estructura de la homblenda son responsables de su exfoliación particular. En una roca, la homblenda a menudo forma cristales alargados. Eso ayuda a distinguirla del pitoxeno, que forma cristales bastante achatados. La homblenda se encuentra predominantemente en rocas continentales, donde a menudo es el componente oscuro de una roca generalmente clara.

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Grupo d el olivino. El olivino es una familia de silicatos de temperatura elevada cuyo color oscila entre el negro y el verde oliva, con un brillo vitreo y una fractura concoide. En vez de desarrollar cristales grandes, el olivino forma normalmente cristales pequeños y redondeados que dan a las rocas constituidas por él un aspecto granular. El olivino está compuesto por tetraedros individuales, unidos entre sí por iones de hierro y magnesio colocados de manera que permitan la unión de los átomos de oxígeno con los de magnesio. Dado que la red tridimensional generada de esta manera no tiene sus enlaces débiles alineados, el olivino no posee exfoliación.

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Grupo d e los piroxenos. Los piroxenos son un grupo de minerales complejos que se consideran componentes importantes del manto terrestre. El miembro más común, la augita, es un mineral negro y opaco con dos direcciones de exfoliación que se cortan a un ángulo de casi 90°. Su estructura cristalina consiste en cadenas simples de tetraedros ligados por iones de hierro y magnesio. Dado que los enlaces silicio-oxígeno son más fuertes que los enlaces que unen las estructuras de silicato, la augita se exfolia en dirección paralela a las cadenas de silicato. La augita es uno de los minerales dominantes en el basalto, una roca ígnea común de la corteza oceánica y de las áreas volcánicas de los continentes.

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Biotita. La biotita es el miembro de color negro, rico en hierro de la familia de las micas. Como otras micas, la biotita posee una estructura laminar que produce una excelente exfoliación en una dirección. La biotita tiene también un aspecto negro brillante que ayuda a distinguirla de otros minerales ferromagnesianos oscuros. Como la homblenda, la biotita es un constituyente común de las rocas continentales, entre ellas la roca ígnea granito.

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Granate. El granate es similar al olivino en que su estructura está compuesta por tetraedros individuales vinculados por iones metálicos. También como el olivino, el granate tiene un brillo vitreo, carece de exfoliación y posee fractura concoide. Aunque los colores del granate son variados, el color de este mineral oscila más a menudo entre el marrón y el rojo oscuro. El granate forma fácilmente cristales equidimensionales que se encuentran con más frecuencia en las rocas metamórficas (Figura 3.27). Cuando los granates son transparentes, pueden utilizarse como piedras preciosas.

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LOS MINERALES NO SILICATADOS IMPORTANTES

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LOS MINERALES NO SILICATADOS IMPORTANTES

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Los minerales no silicatados suelen subdividirse en clases, según el anión (ion con carga negativa) o el anión complejo que los miembros tienen en común (Tabla 3.2). Por ejemplo, los óxidos contienen el anión de oxígeno (O2-), que

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¿Cuales son los Tipos de SILICATOS MÁS COMUNES? ---- (Ejemplos de silicatos minerales)

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⚒ Clasificación de Minerales: principales silicatos 📌🌎🌋