MINERALOGIA MONOGRAFIA

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS E SCUE CUE LA ACADÉMI CO PROF PROF E SI ONAL NAL DE DE I NGENI ER Í A AMBI AMBI E NTAL NTAL

MONOGRAFIA TEMA: MINERALOGIA Integrantes: Atalaya Chacón Sonia Marely Hernández Suarez Adán Grabriel Huaripata Gutiérrez Ronal Gumercindo Malaver Rodríguez Fausto Lozano Medina Wilmer Palme Mego Inmer

Profesor: Ing. Víctor Gerardo Rivasplata Melgar Cajamarca, Perú

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DEDICATORIA: Primeramente, a Dios, por permitirnos la vida, luego l uego con todo cariño para cada uno de nuestros padres, quienes nos apoyan con mucho esfuerzo para cada día ir creciendo tanto personal como profesionalmente y a nuestro profesor quien nos ha apoyado en cada paso que hemos dado para realizar el presente trabajo. tr abajo.

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DEDICATORIA: Primeramente, a Dios, por permitirnos la vida, luego l uego con todo cariño para cada uno de nuestros padres, quienes nos apoyan con mucho esfuerzo para cada día ir creciendo tanto personal como profesionalmente y a nuestro profesor quien nos ha apoyado en cada paso que hemos dado para realizar el presente trabajo. tr abajo.

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AGRADECIMIENTO Primeramente a Dios por prestarnos la vida y salud cada día, a nuestros profesores que nos comparten sus sabios conocimientos y nos inculcan a lograr nuestra meta de ser Ingenieros Ambientales.

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RESUMEN La mineralogía es la rama de la geología que estudia las propiedades físicas y químicas de los minerales que se encuentran en el planeta en sus diferentes estados de agregación. Estas propiedades son consecuencia de su enlace metálico, y todos pertenecen al sistema cúbico por lo que tienen densidades muy elevadas. Los metales de este grupo son isométricos e incluyen el hierro puro (Fe), que se presenta raramente en la superficie de la Tierra, y dos especies de ferroníquel (kamancita y taenita),

que

son

comunes

en

los

meteoritos

de

hierro.

La mayoría de estos minerales son reconocibles porque su brillo es metálico, son opacos, tienen colores distintivos y raya de colores característicos. Generalmente se presentan en forma accesoria en las rocas ígneas y metamórficas, y en forma de granos dendríticos resistentes en los sedimentos. Los hidróxidos tienden a ser menos duros y de menor densidad, y aparecen principalmente como aleación secundaria o como productos de meteorización, como la limonita, a partir de los compuestos de hierro, la estibiconita de la antimonita, entre otros. Dentro de la clase de óxidos hay algunos minerales que son de gran importancia económica, entre ellos los principales minerales de hierro (hematites y magnetita), el cromo (cromita), el manganeso (pirolusita, así como los hidróxidos manganita, romancita (psilomelana) y el estaño (casiterita). A diferencia de los minerales de otras clases, los carbonatos tienen la característica de disolverse con efervescencia en el ácido clorhídrico diluido, en frío y en caliente, por lo que son fácilmente identificables.

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CONTENIDO DEDICATORIA: ...........................................................................................................7 AGRADECIMIENTO ................................................................................................... 8 RESUMEN .................................................................................................................... 9 CONTENIDO ..............................................................................................................10 I. INTRODUCCIÓN ................................................................................................ 11 II. MARCO TEORICO ............................................................................................. 12 CAPITULO I ............................................................................................................... 12 MINERALOGIA .........................................................................................................12 2.1. Concepto........................................................................................................ 12 2.2.

Las propiedades físicas de los minerales.......................................................12

2.2.1.

Densidad ................................................................................................ 13

2.2.2.

Propiedades magnéticas ......................................................................... 13

2.2.3.

Propiedades eléctricas ............................................................................ 13

2.2.4. 2.2.5.

Propiedades ópticas................................................................................13 Propiedades mecánicas .......................................................................... 14

2.3.

Propiedades químicas ....................................................................................15

2.4.

Mineralogénesis ............................................................................................ 16

2.4.1.

Formación de minerales a través de procesos magmáticos ...................16

2.4.2.

Formación de los minerales a través de procesos sedimentarios ...........16

2.4.3.

Formación de minerales a través de procesos metamórficos .................18

2.5.

Clasificación de minerales ............................................................................ 18

2.5.1.

Elementos Nativos .................................................................................19

2.5.2. 2.5.3.

Sulfuros .................................................................................................. 21 Óxidos e Hidróxidos ..............................................................................23

2.5.4. Haluros........................................................................................................24 2.3.5. Carbonatos, nitratos y boratos ....................................................................25 2.5.6. Sulfatos y Cromatos................................................................................... 26 2.5.7. Volframatos (o tungstenatos) y molibdatos ................................................ 27 2.5.9. Silicatos ...................................................................................................... 29 CONCLUSIONES .......................................................................................................35 REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS.........................................................................36

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I.

INTRODUCCIÓN

La mineralogía es la ciencia de los minerales. Minerales son la unidad La mineralogía es la ciencia de los minerales. Minerales son la unidad básica en las geociencias, aunque elementos químicos forman los minerales. La ciencia de la mineralogía trata aclarar las condiciones de la formación de los minerales, diferenciar entre variedades y modificaciones o definir nuevos minerales. También las propiedades de los minerales es enfoque de estudio. Parte de la mineralogía es la cristalografía que trata de alumbrar la estructura interna, la estructura cristalina de los minerales. La mineralogía juega un papel importante en las ciencias de materiales, en la metalogénesis, en procesos medio ambientales y por cierto en gran parte de la petrología. La mineralogía es una de las ciencias más antiguas. Desde la antigüedad hasta hoy día los minerales eran y son las fuentes de materiales, metales y energía. Durante mucho tiempo la mineralogía se quedó como la única ciencia geológica, la cual unía la teoría de la parte inorgánica de la naturaleza. Solo en 1777 el conocido científico alemán Abram Werner extrajo de ella la geología bajo el nombre de Geognosia. Más tarde sobre la mineralogía se distinguieron la cristalografía, la geoquímica y la petrografía. Digamos que la mineralogía era “la madre” de varias importantes ciencias actuales.

Actualmente la mineralogía como una de las disciplinas de las ciencias de la tierra se caracteriza por mantener varios preceptos fundamentales y una sistematización de minerales. Se conoce bien que durante mucho tiempo la cristalografía era una parte de la mineralogía, uno de sus capítulos de introducción. Actualmente la cristalografía es una ciencia independiente que continua conservar su papel importante en el estudio del mundo mineral.

OBJETIVO GENERAL 

Conocer, analizar y sistematizar los conceptos, clasificaciones de mineralogía.

OBJETIVOS ESPECIFICOS 

Entender cuál es la importancia de los minerales en la vida cotidiana.



Estudiar a la mineralogía para así entender la riqueza de nuestro Perú.



Verificar que tan importante es la mineralogía en la geología y por qué estudiar a esta.

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II.

MARCO TEORICO CAPITULO I MINERALOGIA

2.1.Concepto La mineralogía es la rama de la geología que estudia las propiedades físicas y químicas de los minerales que se encuentran en el planeta en sus diferentes estados de agregación.

Mineral: denominamos así a un material de la corteza terrestre caracterizado por su composición química y su estructura interna. Un mineral es una sustancia sólida, natural, inorgánica, con una composición química fija (dentro de unos límites) y estructura cristalina (con sus átomos ordenados). Una sustancia para ser un mineral tiene que cumplir las siguientes condiciones: Sólido: ningún líquido puede ser un mineral. Natural: los diamantes y gemas artificiales obtenidos en laboratorio no son minerales. Inorgánico: no debe formar parte de un ser vivo. Composición química fija: si varía a lo largo de la sustancia no es un mineral. Las propiedades de los minerales nos permiten diferenciar minerales distintos. Identificar las propiedades de un mineral nos puede permitir reconocerlo, saber su composición y su utilidad sin necesidad de realizar análisis químicos. Los minerales, como sustancias puras, presentan unas propiedades medibles y constantes. Algunas propiedades pueden variar entre diferentes muestras. Para su estudio vamos a dividir las propiedades en:

2.2.Las propiedades físicas de los minerales. Las propiedades físicas de los minerales son fundamentales para su identificación. Algunas de las más importantes pueden determinarse mediante simple inspección ocular (visu) o mediante ensayos muy sencillos. Todas las características de los minerales dependen de su composición química y estructura, en la que ejercen una gran influencia las contaminaciones, mezclas y defectos estructurales que posea cada ejemplar en concreto. Las propiedades físicas más importantes son la densidad, las propiedades magnéticas, las propiedades eléctricas y la forma o hábito. GEOLOGIA AMBIENTAL

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2.2.1. Densidad La densidad es la relación entre la masa de un mineral y el volumen que ocupa. Se suele expresar en g/cm3. Se consideran: ligeros con densidades inferiores a 2,5 g/cm3, normales entre 2,5 y 4 g/cm3 y pesados los superiores a 4 g/cm3.

2.2.2. Propiedades magnéticas Es una propiedad relacionada con el contenido en hierro (Fe) de un mineral. Cuando los minerales son fuertemente atraídos por un imán se denominan ferromagnéticos como la magnetita. Algunos minerales son atraídos débilmente y se les denomina paramagnéticos como el hematites y la siderita. Cuando no son atraídos se denominan diamagnéticos como el azufre y el cuarzo.

2.2.3. Propiedades eléctricas La conductividad es la facilidad de un mineral para transmitir la corriente eléctrica. Los metales nativos, los sulfuros y los óxidos metálicos son buenos conductores pero la mayoría de los minerales son malos conductores. Algunos cristales cuando se someten a variaciones térmicas se cargan de electricidad en algunas caras, el fenómeno se conoce como piroelectricidad (la turmalina). Algunos minerales al estar sometidos a presión adquieren cargas eléctricas de signo contrario en sus extremos. El fenómeno se conoce como piezoelectricidad. Así, el cuarzo es capaz de generar chispas cuando es golpeado.

2.2.4. Propiedades ópticas Son propiedades que se producen al incidir la luz sobre un mineral. Brillo: es una propiedad que describe el aspecto que presenta la superficie de mineral cuando refleja la luz. El brillo no tiene relación alguna con el color del mineral. El brillo de un mineral puede ser vítreo, metálico, adamantino y sedoso entre otros. Transparencia: los minerales, según permitan el paso de la luz, se pueden clasificar como: Transparente: puede apreciarse con nitidez la forma de un objeto situado detrás. Translúcido: deja pasar luz pero no se aprecian las formas. Opacos: los cristales impiden totalmente el paso de la luz. GEOLOGIA AMBIENTAL

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Color: es el color que presenta el mineral. Puede ser determinante en algunos minerales como la azurita (azul), olivino (verde oliva), azufre (amarillo), malaquita (verde)... Luminiscencia: algunos minerales, como la fluorita, emiten luz al ser iluminados con luz ultravioleta.

Doble refracción: algunos minerales, como la calcita, desvían la luz formando una doble imagen.

2.2.5. Propiedades mecánicas La dureza es la resistencia que ofrece la superficie de un mineral a ser rayada. Depende de la estructura (cuanto mayores sean las fuerzas de enlace, mayor será la dureza). Para cuantificar la dureza se utiliza la escala de Mohs que toma como referencia 10 minerales y sus durezas relativas. En laboratorios escolares o el campo es frecuente determinar la dureza rayando el mineral de forma sucesiva con la uña, vidrio y cuarzo: Fractura. La rotura de un mineral a lo largo de una superficie irregular se denomina fractura. Existen también diversos nombres para designar las diferentes clases de fractura: concoidea (en forma de conchas), fibrosa o astillosa. La exfoliación es la propiedad por la que un mineral se rompe a favor de alguna de sus caras planas, en láminas como las micas, romboedros en la calcita o cubos en la galena. Esta propiedad está íntimamente ligada a la estructura cristalina. Para describir otras propiedades mecánicas de los minerales se emplean términos como los siguientes:

Tenaz: la tenacidad es la resistencia que opone un mineral a la rotura o deformación. No tiene ninguna relación con la dureza (el diamante es el mineral más duro que existe pero se puede romper con facilidad).

Frágil: el mineral se rompe con facilidad y se hace trozos con poco esfuerzo. Maleable: el Mineral se lamina mediante golpes (oro). Dúctil: el mineral puede estirar en forma de un hilo (oro). Flexible: cuando el mineral es doblado y no recupera su forma al cesar el esfuerzo. GEOLOGIA AMBIENTAL

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Elástico: cuando el mineral es doblado, recupera su forma al cesar el esfuerzo (micas).

2.3.Propiedades químicas Miden la capacidad de reaccionar con otras sustancias. Algunas propiedades químicas pueden ser percibidas por los sentidos como sabor (solubilidad) y olor (contenido en azufre).

Reacción con ácidos: la calcita reacciona con el ácido clorhídrico y se descompone desprendiendo dióxido de carbono.

Solubilidad: formación de una disolución en agua, como el yeso. Algunos minerales solubles poseen sabor salado, como la halita y la silvina.

Radiactividad: emisión de partículas atómicas, como la uraninita. Los minerales se clasifican atendiendo a su composición química. Ya vimos que la composición y la estructura determinaban muchas de las propiedades del mineral. Aunque son muchos grupos, uno solo, los silicatos, constituye la mayor parte de las rocas terrestres. Los minerales se clasifican por su composición química, recibiendo las clases en las que se ordenan el nombre del tipo de compuesto químico.

Elementos nativos: formados por un solo elemento químico. Ejemplos son el oro, la plata, el platino, el azufre, el diamante y el grafito.

Halogenuros: son sales como la halita, que es la sal que utilizamos en los alimentos. Otras sales son la silvina y la fluorita.

Óxidos: se combinan metales con oxígeno. Ejemplos son la magnetita y hematites (óxidos de hierro), y corindón (de aluminio).

Sulfuros: combinaciones de azufre y un metal. De este grupo son la pirita (de hierro), la galena (de plomo) o el cinabrio (de mercurio).

Carbonatos: minerales como calcita y dolomita forman las rocas carbonatadas. Sulfatos: el más abundante es el yeso. Otros sulfatos son la anhidrita y la baritina.

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Silicatos: son los minerales más abundantes. Destacan el cuarzo, los feldespatos, las micas (moscovita y biotita), el olivino y los granates. La utilidad de los minerales Los minerales son materias primas para el ser humano. Muchas de sus actividades dependen de los minerales. La minería subterránea tiene un coste mayor (humano y económico) que la minería a cielo abierto. Las condiciones en el interior de la mina causan enfermedades pulmonares y los accidentes son frecuentes. La minería a cielo abierto, es más segura para los mineros, puesto que requiere menos personal y permite una mayor mecanización. Por contra, el área afectada por la explotación y el volumen de residuos son mucho mayores.

2.4.Mineralogénesis Formación de los minerales como resultado de procesos físicos y químicos que se han verificado en todas las épocas geológicas y que aún continúan manifestándose.

¿Cómo se forman los minerales? Los minerales se forman a través de tres procesos: 

Procesos magmáticos



Procesos sedimentarios



Procesos metamórficos

2.4.1. Formación de minerales a través de procesos magmáticos

La formación de los minerales se forma a partir del enfriamiento y cristalización del magma a grandes profundidades. Los minerales son de composición química compleja, constituida por numerosos elementos, tales como: Si, Al, Mg, Fe, Ca, Na, K, O, H, entre otros y componentes volátiles (principalmente vapor de agua y otros gases). Entre los minerales más importantes que se forman bajo este proceso tenemos: Feldespatos, minerales Ferromagnesianos, micas, cuarzo, piroxenos, magnetita, estos minerales son

los principales constituyentes de las rocas Ígneas.

2.4.2. Formación de los minerales a través de procesos sedimentarios

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Estos procesos son de origen externo, relacionados con la acción de la atmósfera, la hidrosfera y la biosfera sobre la litosfera, bajo la influencia de la energía solar. La formación de los minerales bajo este proceso, se producen en la superficie de la corteza terrestre o cerca de ella. Estos minerales se forman por la edafización física y química de las rocas y menas ya existentes. Entre los minerales más importantes formados bajo este proceso tenemos: Yeso, sal gema, carnalita, calcita, etc.

Formación de los minerales por la edafización Física (Destrucción). Es un proceso mecánico que origina la ruptura de las rocas y menas ya existentes, por acción de los agentes externos como: precipitación, fluctuaciones bruscas de la temperatura, originándose la separación o desintegración de los minerales de las rocas. Esta destrucción se debe a los diferentes coeficientes de dilatación que poseen los minerales presentes en las rocas; así como también por la acción del agua cuando penetra dentro de las rocas a través de las fisuras, el agua al congelarse produce una presión en distintas direcciones, originándose el fraccionamiento de rocas y minerales. Los elementos que contienen estas fracciones de rocas entran en contacto con el agua, se solubilizan, luego se sedimentan, el agua se evapora y finalmente se forman otros minerales estables. Entre los minerales más importantes formados bajo este proceso tenemos: Yeso, sal gema, carnalit a, etc.

Formación de los minerales por edafización Química. La edaización química tiene lugar en la superficie de las rocas y de los minerales presentes en las rocas, con la desaparición de los minerales primarios y la formación de minerales secundarios. El proceso químico de mayor importancia es la Hidrólisis.

K Al Si3 O8 HAlSi3O8 Ortoclasa

Agua

+ HOH +

KOH

Arcilla de Silicato Ácida

Hidróxido

de

Potasio Los minerales producto de la edafización química se acumulan en la superficie de la corteza terrestre o cerca de ella, entre estos minerales a los yacimientos de hidróxidos, los yacimientos de arcillas, yacimientos de caolines, menas de hierro, entre otros. GEOLOGIA AMBIENTAL

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2.4.3. Formación de minerales a través de procesos metamórficos La formación de los minerales ocurre en el interior de la corteza terrestre, a poca profundidad con respecto a la superficie, por variaciones de presión y la temperatura. A través de estos factores (temperatura y presión) las rocas volcánicas y sedimentarais y minerales son fuertemente transformadas, dando lugar a nuevas rocas y nuevos minerales. Entre los minerales formados bajo los procesos metamórficos tenemos: epidota, granate, moscovita, biotita, entre otras.

2.5.Clasificación de minerales La clasificación mineral se basa en la composición química y en la estructura interna, las cuales en conjunto representan la esencia de un mineral y determinan sus propiedades físicas. De acuerdo con la composición química, los minerales se dividen en clases según el anión o grupo aniónico dominante, por ejemplo, los óxidos, los haluros, los sulfuros y los silicatos, entre otros. Los minerales poseen el mismo anión o grupo aniónico dominante en su composición, por eso tienen semejanzas familiares y características más clara y fuertemente marcadas que aquellas que comparten los minerales que poseen el mismo catión dominante. Ejemplo de ello son los carbonatos, ya que estos se parecen más entre sí que los minerales

de

cobre.

Los minerales relacionados por el dominio del mismo anión tienden a presentarse juntos en el mismo lugar o en yacimientos geológicos semejantes; por ejemplo, los sulfuros generalmente se presentan en asociaciones próximas a depósitos del tipo de vetas o reemplazamiento, mientras que los silicatos forman la mayor parte de las rocas de la corteza

terrestre.

Es importante destacar que la química sola no es suficiente para caracterizar adecuadamente un mineral. Para una apreciación compleja de la naturaleza de los minerales y para la determinación de las estructuras internas se necesita el uso de los Rayos X. Los llamados principios cristaloquímicos fueron utilizados por W.L. Bragg y V. M. Goldschmidt para los minerales silicatados, a los cuales se les dividió parcialmente en subclases sobre la base de la composición química y principalmente en GEOLOGIA AMBIENTAL

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función de la estructura interna. Dentro de la clase de los silicatos, por lo tanto, existen silicatos a láminas y en cadenas que son subclases, basadas en la disposición estructural de los tetraedros de SiO2. Estos principios estructurales, en combinación con la composición

química,

proporcionan

una

clasificación

lógica.

En base a este esquema se tiene la siguiente clasificación: Elementos nativos Sulfuros Sulfosales Óxidos e hidróxidos Haluros Carbonatos, nitratos y boratos Sulfatos y cromatos Volframatos y molibdatos Fosfatos, arseniatos y vanadatos Silicatos

2.5.1. Elementos Nativos Son los que se encuentran en la naturaleza en estado puro, se dividen en metálicos y no metálicos, y están conectados por la clase de transición de los semimetales.

Metálicos Son los más comunes y forman tres grupos: Grupo del oro: oro, plata, cobre y plomo. Los elementos de este grupo pertenecen a la misma familia en la clasificación periódica de los elementos, por lo tanto, sus átomos tiene propiedades químicas semejantes y todos son lo suficiente inertes como para encontrarse en un estado elemental en la naturaleza. Las propiedades similares de este grupo de minerales provienen de su estructura común, por eso son blandos, maleables, dúctiles y séctiles; además, todos son buenos conductores del calor y de la electricidad, tiene brillo metálico y fractura astillosa con GEOLOGIA AMBIENTAL

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puntos de fusión bajos. Estas propiedades son consecuencia de su enlace metálico, y todos pertenecen al sistema cúbico por lo que tienen densidades muy elevadas. Las características que diferencian a los minerales de este grupo dependen de las propiedades de los átomos de los distintos elementos, de ahí proviene el amarillo del oro, el rojo del cobre y el blanco de la plata. Grupo del platino: platino, paladio, iridio y osmio. Este grupo de metales son más duros y tiene puntos de fusión más elevados que los metales del grupo del oro. Grupo del hierro: hierro y ferroníquel. Los metales de este grupo son isométricos e incluyen el hierro puro (Fe), que se presenta raramente en la superficie de la Tierra, y dos especies de ferroníquel (kamancita y taenita), que son comunes en los meteoritos de hierro. Es posible que las aleaciones de Fe-Ni de este tipo constituyan una gran parte del núcleo de la Tierra; además, se han encontrado

mercurio,

tántalo,

estaño

y

Plata

Cobre

Hierro

(SGM-CM)

(SGM-CM)

(SGM)Semimetales

zinc.

Semimetales Son los que se encuentran en estado nativo, aunque raramente cristalizan en un mismo sistema y forman estructuras de un mismo tipo. En este grupo se clasifica el arsénico, el antimonio y el bismuto. Los miembros de este grupo poseen propiedades físicas semejantes ya que son quebradizos, no maleables y conducen el calor y la electricidad menos que los metales nativos. Además, este tipo de enlace intermedio entre el metálico y el covalente es más fuerte y más direccional que el puramente metálico, dando lugar GEOLOGIA AMBIENTAL

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a

una

Arsénico

simetría

Antimonio

menor.

Bismuto

(SGM-CM)

Fotografías tomadas de: Arsénico: http://www.mineralogia.es/index.php?author=-&level=picture&id=31463 Bismuto: http://www.mineralogia.es/index.php?author=-&level=picture&id=39502

No Metálicos Este tipo de minerales son de gran valor en el comercio y la industria. En este grupo, por ejemplo, se encuentra el carbón en forma de grafito o diamante y el azufre.

Carbón/ Diamante

Azufre

Tomado

(SGM-SLP)

de: http://abrazadosalaverdad.wordpress.com/2010/02/23/elcarbon-y-el-diamante-o-el-secreto-de-la-belleza/

2.5.2. Sulfuros

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Los sulfuros son muy importantes ya que comprenden la mayoría de las menas minerales. En esta clase se incluyen los sulfoarseniuros, los arseniuros y los telururos, los cuales son similares a los sulfuros pero más raros. La mayoría de estos minerales son reconocibles porque su brillo es metálico, son opacos, tienen colores distintivos y raya de colores característicos. Los no opacos, como el cinabrio, el rejalgar y el oropimente, poseen índices de refracción elevados y transmiten luz sólo en los bordes delgados. Muchos de los sulfuros tienen enlaces iónicos y covalentes pero otros, que poseen la mayoría de propiedades de los metales, tienen parcialmente enlaces metálicos. Algunos ejemplos son los siguientes: calcocita, galena, acantita, esfalerita, cinabrio, pirrotita bornita, calcopirita, pirita, marcasita, arsenopirita, rejalgar, oropimente, estibinita, calcosina,

covelina,

cobaltita,

molibdenita,

Calcopirita

Estibinita

Cinabrio

(SGM-SLP)

(SGM-SLP)

(SGM)

etc.

Sulfosales En este grupo de minerales el azufre toma el lugar del oxígeno en los ácidos oxigenados más comunes y más conocidos, como el ácido carbónico, ácido sulfúrico o el ácido fosfórico. Las sulfosales son importantes porque nos pueden indicar cierto número de minerales de azufre diferentes a los sulfuros. Muchas especies de este grupo son raras, están íntimamente asociadas con otros minerales similares y con frecuencia están imperfectamente cristalizadas. Las sulfosales se presentan normalmente como minerales secundarios en filones GEOLOGIA AMBIENTAL

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hidrotermales asociados con los sulfuros más corrientes. En raras ocasiones son compuestos que contienen plata, cobre o plomo, pero sólo unos pocos son lo suficientemente abundantes para servir de menas de estos metales. Algunos ejemplos son: livingstonita, techmanita, zinkenita, miargirita, berthierita, plagionita, baumhaureita, hetermorfita, tennantita, jamesonita, semseyita, boulangerita, bournonita, pirargirita, samsonita, tetraedrita, lengenbachita, jordanita, estefanita, pilobasita, etc.

Pirargitita

Livingstonita

(SGM-CM)

(SGM-CM)

2.5.3. Óxidos e Hidróxidos En esta clase se encuentran aquellos compuestos naturales en los que el oxígeno aparece combinado con uno o más metales, cuyo aspecto y características son diversos. Los óxidos, por ejemplo, son un grupo de minerales relativamente duros, densos y refractarios; generalmente se presentan en forma accesoria en las rocas ígneas y metamórficas, y en forma de granos dendríticos resistentes en los sedimentos. Los hidróxidos tienden a ser menos duros y de menor densidad, y aparecen principalmente como aleación secundaria o como productos de meteorización, como la limonita, a partir de los compuestos de hierro, la estibiconita de la antimonita, entre otros. Dentro de la clase de óxidos hay algunos minerales que son de gran importancia económica, entre ellos los principales minerales de hierro (hematites y magnetita), el cromo (cromita), el manganeso (pirolusita, así como los hidróxidos manganita, romancita (psilomelana) y el estaño (casiterita). El tipo de enlace en las estructuras de óxidos es por lo general fuertemente iónico. El hielo es un óxido simple (H2O) que GEOLOGIA AMBIENTAL

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cristaliza en el sistema hexagonal entre 0º C y -80ºC y en el sistema cúbico a una temperatura más baja. Como ejemplos de esta clase de minerales se pueden mencionar: cuprita, ilmelita, espinela, gahnita, magnetita, cromita, crisoberilo, casiterita, rutilo, pirolusita, diásporo, goethita, manganita, limonita, bauxita, brucita, cincita, gibbsita, psilomelano, etc.

Rutilo

Pirolusita

Cuprita con calcita, cobre,

(SGM-CM)

(SGM-SLP)

malaquita y azurita (SGM-CM)

2.5.4. Haluros Este grupo de minerales está constituido por combinaciones químicas de metales con los halógenos como el flúor, cloro, bromo y yodo. Generalmente tienen poca dureza, un peso específico bajo y brillo vítreo; su color puede variar bastante, como en el caso de la fluorita y algunos pueden considerarse de gran importancia económica. Los haluros son los ejemplos más perfectos del mecanismo de enlace iónico puro. Todos los haluros cúbicos tienen puntos de fusión de moderado a elevado, y en ese estado son malos conductores del calor y de la electricidad. La conductividad eléctrica se efectúa por electrólisis, es decir, obedece al transporte de cargas por los iones y no por los electrones y a medida que aumenta la temperatura y son liberados los iones por el desorden térmico, aumenta rápidamente la conductividad eléctrica, llegando a ser GEOLOGIA AMBIENTAL

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excelente en el estado de fusión. Esta conductividad de los haluros fundidos se aprovecha en los procesos industriales. Algunos ejemplos de esta clase son: halita, silvinita, carnalita, fluorita, criolita, atacamita.

Halita

Atacamita

Fluorita

(SGM-SLP)

(SGM-GRC)

(SGM-SLP)

2.3.5. Carbonatos, nitratos y boratos Los carbonatos son aquellos minerales que están constituidos por la combinación química de un metal con el grupo aniónico carbonato, por lo que éstos son los más difundidos. Entre sus características se puede mencionar que poseen dureza media o baja, son generalmente blancos, pero también pueden presentar vivos colores, a veces son transparentes o translúcidos por lo que son fácilmente localizables en hermosas cristalizaciones. A diferencia de los minerales de otras clases, los carbonatos tienen la característica de disolverse con efervescencia en el ácido clorhídrico diluido, en frío y en caliente, por lo que son fácilmente identificables. Los carbonatos anhidros importantes pertenecen a tres grupos isoestructurales:

Grupo de la calcita: calcita, magnesita, siderita, rodocrosita, smithsonita. Grupo del aragonito: aragonito, witherita, estroncianita, cerucita. Grupo de la dolomita: dolomita, ankerita. Además de los minerales de estos tres grupos sólo tienen importancia los carbonatos básicos de cobre: la azurita y la malaquita.

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Los nitratos que se presentan escasamente en la naturaleza son fácilmente solubles en agua. El nitro sosa o nitrato de Chile es conocido por su importancia comercial. Entre los más importantes tenemos el nitro y la nitratina (nitrato de Chile). Los boratos minerales se encuentran, en raras ocasiones, en yacimientos utilizados industrialmente. La mayoría presentan un peso específico bajo y brillo vítreo o graso; son en gran parte incoloros, blancos, grises, transparentes o translúcidos; los compuestos hidratados se vuelven fácilmente opacos y harinosos en contacto con el aire y frecuentemente se desmenuzan. Entre los más abundantes se encuentran la kernita, el bórax, la ulexita y la colemanita.

Calcita variedad diente de

Colemanita

Magnesita

perro (SGM-SLP)

(SGM-SLP)

(SGM-CM)

2.5.6. Sulfatos y Cromatos Los minerales de este grupo tienen una dureza inferior a 3.5, por ejemplo las especies minerales ricas en agua, cuya dureza baja hasta 2. Sus propiedades ópticas resaltan los valores más pequeños de los índices de doble refracción. La formación de sulfatos tiene lugar en las condiciones de elevada concentración de oxígeno, es decir, en elevada presión parcial del oxígeno en el medio ambiente y a temperaturas relativamente bajas. En esta clase de minerales se observa una gran diversidad de compuestos, pero que son poco comunes entre ellos. La clase se puede dividir en: Sulfatos anhidros y cromatos GEOLOGIA AMBIENTAL

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Grupo de la baritina: los sulfatos de bario, estroncio y plomo poseen cristales íntimamente relacionados por su hábito y constantes cristalográficas. Los miembros de este grupo son: baritina, celestina, anglesita. Anhidrita Crocoíta Sulfatos básicos e hidratados: Yeso Antlerita Alunita

Celestina

Anhidrita Tomada de:

Yeso

(SGM-SLP)

http://es.wikipedia.org/wiki/Anh (SGM) idrita

2.5.7.

Volframatos

(o

tungstenatos)

y

molibdatos

Se trata de un pequeño grupo de minerales de mena que son coloridos e interesantes. El tungsteno (W) tiene un peso atómico mucho mayor (184) que el molibdeno (96), ambos pertenecen a la misma familia de la tabla periódica y, debido a la contracción lantánida, tienen el mismo radio iónico. Debido a esto, cada uno de ellos puede sustituir fácilmente al otro como catión coordinador. Pero en la naturaleza es raro encontrar volframios primarios casi por completo exentos de molibdeno y viceversa. En los minerales secundarios es más común la asociación mutua de los dos elementos en solución sólida.

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Como ejemplos de este tipo de minerales tenemos: volframita, scheelita, powellita, wulfenita.

Scheelita

Wulfenita

Imagen tomada de:

(SGM-C)

http://es.wikipedia.org/wiki/Scheelita 2.6.8. Fosfatos, Arsenatos y Vanadatos Esta clase comprende un gran número de minerales de vivos colores que son poco conocidos. Se caracterizan por la presencia, en el grupo aniónico, de fósforo (fosfatos), arsénico (arseniatos) y vanadio (vanadatos). Algunos tienen una gran importancia para la extracción de elementos químicos poco comunes. Como ejemplos se pueden mencionar los siguientes: litiofilita, trifilita, monacita, apatito, piromorfita, vanadinita, eritrita, ambligonita, lazurita, escorzalita, wavelita, turquesa, autunita, carnotita.

Turquesa

Monacita

Carnotita

Imagen tomada de:

(SGM-CM)

(SGM-CM)

http://es.wikipedia.org/wiki/Turques a

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2.5.9. Silicatos En la clasificación de los silicatos se encuentran alrededor de una tercera parte de los minerales conocidos. Son importantes porque muchos son preciosos como las gemas y otros se explotan industrialmente. Los silicatos son los materiales cerámicos más importantes y contribuyen de diversa manera en nuestra civilización y el nivel de vida, por ejemplo los ladrillos, las piedras, el cemento y el vidrio empleados en la construcción de los edificios que se derivan de gran parte de estos minerales. El conocimiento de los mismos puede ampliarse ya que sabemos que la Luna y todos los planetas de nuestro sistema solar tienen cortezas rocosas de silicatos y óxidos muy parecidos a los de nuestro planeta Tierra. Algunos son elementos de las rocas sumamente comunes, como es el caso de las rocas ígneas, las que constituyen más del 90% de la corteza terrestre. Por lo general todos los silicatos poseen una elevada dureza (6-8) y son poco alterables, están formados esencialmente por grupos tetraédricos (SiO4), por un silicio y cuatro oxígenos dispuestos como los vértices de un tetraedro. En la estructura de un silicato estos tetraedros pueden aislarse entre sí (neosilicatos), o bien reunirse en grupos de dos (sorosilicatos); también pueden unirse formando anillos (ciclosilicatos) y cadenas muy prolongadas (inosilicatos); o disponerse en superficies planas (filosilicatos), e incluso en construcciones espaciales formando un armazón tridimensional (tectonosilicatos). Una característica, que resulta menos detectable en las demás clases, es que constituyen familias isomorfas, es decir, que su composición química varía gradualmente de un mineral a otro, de modo que el primero y el último son totalmente diferentes entre sí. En el caso del olivino, por ejemplo, entre el término rico en magnesio (forsterita) y el rico en hierro(fatalita) existe toda la gama de minerales de

composición intermedia.

Nesosilicatos Los silicatos con grupos tetraédricos SiO4 independientes se llaman nesosilicatos (del griego nesos, que significa isla) u ortosilicatos (del griego orthos que significa normal). Los minerales de este grupo tiene valores relativamente altos de peso GEOLOGIA AMBIENTAL

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específico y dureza, su hábito cristalino es comúnmente equidimensional y no existen direcciones pronunciadas de exfoliación. La forsterita y la fayalita son minerales muy comunes de las rocas ígneas de alta temperatura. Entre los nesosilicatos tenemos: Grupo de la fenaquita: fenaquita, willemita. Grupo del olivino: forsterita, fayalita. Grupo de los granates: piropo, almandino, espersartina. Grupo del circón: circón. Grupo Al2SiO5: andalucita, silimanita, cianita, topacio, estaurolita. Grupo de la humita: condrodita, datolita, esfena, cloritoide.

Granate

Estaurolita

(SGM-SLP)

Imagen tomada de: http://es.wikipedia.org/wiki/Estaurolita

Sorosilicatos Los silicatos con grupos tetraédricos SiO4 conectados, y que dan lugar a grupos Si2O7, se clasifican como sorosilicatos (del griego soros, que significa montón) o disilicatos (en referencia a los dobles agrupaciones tetraédricos). Se conocen alrededor de 70 minerales pero en su mayor parte son raros. Entre los más importantes se tienen: hemimorfita, lawsonita. El grupo de la epidota: clinozoisita, epidota, alanita, idocrasa (vesubianita). Los minerales de este último grupo son isoestructurales y forman cristales monoclínicos.

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Epidota

Hemimorfita

Imagen tomada de:

Imagen tomada de:

http://es.wikipedia.org/wiki/Epidota http://es.wikipedia.org/wiki/Hemimorfita

Ciclosilicatos Si se concentran más de dos tetraedros se forman estructuras cerradas en forma de anillo y los anillos cuádruples poseen la composición Si4O12. Este grupo de silicatos anulares reciben también el nombre de ciclosilicatos (del griego kyclos, que significa círculo). Como ejemplo de estos minerales tenemos: axinita, berilo, cordierita, turmalina.

Turmalina

Berilo

(SGM-GRN-Chih.)

(SGM-CM)

Inosilicatos Los tetraedros también pueden unirse formando cadenas simples infinitas, llamados inisilicatos (del griego inos, que significa hilo). Además, estas cadenas sencillas pueden unirse después lateralmente, compartiendo más oxígenos de algunos de los tetraedros para firmar bandas o cadenas dobles. GEOLOGIA AMBIENTAL

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En los inosilicatos existen dos importantes grupos de minerales, los piroxenos (de única cadena) y los anfíboles (doble cadena). Entre estos dos grupos existe similitud en la cristalografía y en las propiedades físicas y químicas. Pero la mayor parte de los piroxenos y anfíboles son monoclínicos, por lo que ambos grupos tienen miembros ortorrómbicos. El color, brillo y dureza de las especias análogas son parecidos, el peso específico y el índice de refracción son más bajos en los anfíboles que en los piroxenos. Además, los cristales tienen, a menudo diferentes hábitos. El piroxeno se presenta en prismas gruesos, mientras que los anfíboles tienden a tener cristales alargados, a veces aciculares. También sus exfoliaciones son distintas. Familia de los piroxenos Serie enstatia-ortoferrosita: enstantia, hiperstena, pigeonita. Serie diópsido-hedenbergita: diópsido, hedenbergita, augita. Grupo del piroxeno sódico: jadeíta, egirina, espodumena. Grupo de los piroxinoides: wallastonita, rodonita, pectolita. Familia de los anfíboles

Antofilita Serie de la commingtonita: commingtonita, grunereita. Serie de la tremolita: tremolita, actinolita, horblenda. Grupo de los anfíboles sódicos: glaucofano, riebeckita.

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Wallastonita

Horblenda

Imagen tomada de:

Imagen tomada de:

http://geologia.110mb.com/mineralogia/silicatos/in http://es.wikipedia.org/wiki/Ho osilicatos.htm

rnblenda

Filosilicatos Cuando tres de los oxígenos de un tetraedro se comparten con tetraedros contiguos se forman láminas planas infinitamente extensas de composición unitaria Si2O5, a este tipo se le denominan filosilicatos (del griego phyllon, que significa hoja). Todos los miembros de este grupo tienen hábito hojoso o escamoso y una dirección de exfoliación dominante; son generalmente blandos, de peso específico relativamente bajo y las láminas de exfoliación pueden ser flexibles e incluso elásticas. Grupo de las serpentinas: antigorita, crisotilo. Grupo de minerales arcillosos: calinita, talco, pirofirita. Grupo de las micas: moscovita, flogopita, biotita, lepidolita, margarita. Grupo de la clorita: clorita. Apofilita, prehnita, crisocola.

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Biotita

Flogopita

(SGM-CM)

(SGM-SLP)

Tecnosilicatos Cuando los cuatro oxígenos de un tetraedro SiO4 son compartidos por tetraedros contiguos se obtiene una red tridimensional de composición unitaria SiO2, a estos se les denomina tectonosilicatos (del griego tecton, que significa constructor). Casi el 64% de la corteza terrestre está constituida por estos minerales formados alrededor de un armazón tridimensional de tetraedros SiO4. Entre los principales grupos se tienen: Grupo SiO2: cuarzo, tridimita, cristobalita, ópalo. Grupo de los feldespatos Serie de los feldespatos potásicos: microclina, ortosa, sanidina. Feldespatos plagioclasas: albita, anortita. Grupo de los feldespatoides: leucita, nefelina, sodalita, lazurita, petalita. Serie de las escapolitas: marialita, meionita, analcima. Grupo de las zeolitas: natrolita, chabazita, heulandita, estilbita.

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Danburita

Cuarzo Ahumado

(SGM-CM)

(SGM-SLP)

CONCLUSIONES 

Se conoció, analizo y sistematizo los diversos conceptos y clasificación de los minerales.



Se determinó que los minerales representan la principal materia prima de gran importancia para la elaboración de objetos y artículos de la vida cotidiana.



Se determinó que la mineralogía es un tema de gran importancia en la geología porque gracias a este aprendemos de los minerales del Perú y el mundo.



Se verifico que el estudio de la mineralogía nos permite conocer como es la formación y composición de la tierra.

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MINERALOGIA MONOGRAFIA

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