UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA

SEDE MEDELLÍN

FACULTAD DE MINAS

GEOLOGIA FISICA

Trabajo practico de laboratorio

Descripción de los minerales

Actividad # 1

Profesor:

Gastby Emperatriz López.

Evelio Enrique Soto Pabón.71776659

Ingeniería de petróleos.

Medellín, Antioquia

3 de Marzo 2015

Lugar de desarrollo:

M1 – 210. En las fechas 17 y 24 de febrero del 2015.Facultad de minas. Laboratorio de geología física. Universidad nacional de Colombia sede Medellín.

Objetivo.Contextualización de parámetros para identificación continúas de minerales como componentes de las rocas, facilitando el reconocimiento de estructura a través de sus características macroscópicas y fisiológicas, delimitadas por sus propiedades físicas permitiendo satisfacer la necesidad de reconocer y diferenciar los distintos minerales condujo al desarrollo de distintas técnicas de análisis vistas en el marco teórico de la clase.

Marco teórico. [2, 3]

El color de la raya es el color del polvo fino de un mineral. Este color es más preciso y constante que el color del mineral que puede sufrir cambios debido a alteraciones en su superficie.

Trasparencia es una propiedad óptica también conocida como diafanidad, se refiere a la interacción de la luz con el cristal. Existen estas posibilidades:

Transparentes: si puede apreciarse con nitidez el contorno de un objeto situado detrás. Semitransparente: cuando no se puede precisar el contorno de un objeto situado detrás.

A estos pertenecen las piedras semipreciosas. Translúcidos: si deja pasar luz pero no es posible la observación de los objetos situados al

otro lado. Como el cuarzo lechoso. No trasparentes (Semitranslúcidos): el mineral es atravesado por la luz en sus bordes más

delgados. Como ejemplificando los ópalos. Opacos: los cristales impiden totalmente el paso de la luz.

No es una propiedad importante en el reconocimiento de minerales; algunos de ellos translúcidos o transparentes se convierten en opacos mediante inclusiones o alteraciones.

Brillo. Es una propiedad compleja que describe el aspecto que presenta la superficie de un mineral cuando se refleja la luz, por lo tanto depende de la intensidad de la reflexión. El brillo no tiene relación alguna con el color del mineral. Los términos que se utilizan para referirse al brillo tratan de ser descriptivos, pero se requiere un poco de entrenamiento para su correcta utilización. En principio podemos dividir el brillo en dos tipos:

metálico, cuando su superficie brilla como los metales, reflejando totalmente la luz. Si no es así, se dice que el brillo es no metálico,

Semimetálico: entre metálico y mate. Adamantino: si posee un brillo muy intenso como el diamante. Vítreo: si brilla como el vidrio. Graso: si parece como cubierto por una película de grasa. Nacarado: si se parece al brillo de las perlas, ligeramente irisado. Sedoso: sí brilla como la seda; típico de los materiales fibrosos. Mate: sí carece de brillo, típico de las sustancias terrosas.

Exfoliación La rotura de un mineral a lo largo de una superficie irregular se denomina fractura. Se llama exfoliación cuando un mineral se rompe a favor de alguna de sus caras planas. Esta propiedad está íntimamente ligada a la estructura cristalina. Los planos de exfoliación representan las direcciones en las que los enlaces que unen a los átomos son relativamente débiles. Existen unas cuantas reglas acerca de la exfoliación, una es que es reproducible, esto es que un cristal se podrá romper una y otra vez a lo largo de planos paralelos a los de exfoliación. Otra es que todo plano de exfoliación debe de ser paralelo a caras reales o posibles del cristal. También podemos establecer que los mismos minerales presentarán siempre la misma exfoliación. Para describir los grados de exfoliación se emplean términos como:

Excelente (mica) como las piritas y moscovitas. Perfecta, vienen en cubos con caras definidas como galena piritas. Buena, Presencia de caras imperfectas. Regular (apreciable), Imperfecta (pobre) Muy Imperfecta fracturas coloides como en ondas, características de los vidrios.

Existen también diversos nombres para designar las diferentes clases de fractura: concoidea (con superficies curvas en forma de concha), fibrosa o astillosa (con entrantes y salientes puntiagudos) granular, desigual o imperfecta, etc.

La Dureza es una propiedad bastante característica por lo que la tratamos con mayor extensión. Se define como la resistencia que ofrece la superficie lisa de un mineral a ser rayada. Depende de la cohesión y, por lo tanto, de la estructura (cuanto mayores sean las fuerzas de enlace, mayor será la dureza) y también de la composición química. La dureza varía con la dirección. Su determinación exacta es difícil. Para identificar la dureza sigue siendo válida la escala de Mohs. Esta escala toma como referencia 10 minerales a los cuales se les asigna un número entero. Comparando sus durezas se puede determinar la de cualquier mineral. El mineral con número superior siempre raya a los inferiores (pero las variaciones de dureza entre cada uno de los minerales de la escala no son valores constantes). La escala de Mohs es la siguiente:

1. Talco.2. Yeso.3. Calcita.4. Fluorita.5. Apatito.

6. Ortoclasa o feldespato.7. Cuarzo.8. Topacio.9. Corindón.10. Diamante

En el desarrollo de este laboratorio será frecuente establecer tres o cuatro grupos: Dureza baja: si se raya con la uña. Dureza media: si se puede rayar con el vidrio pero no se raya con la uña Dureza alta: si no se puede rayar con un trozo de vidrio Dureza muy alta: si no se puede rayar con un trozo de cuarzo

Para determinar la dureza hay que tomar una serie de precauciones: — Realizar las pruebas en superficies frescas, pues superficies alteradas provocan una disminución de la dureza. — No confundir la raya con la huella que dejan los minerales más blandos. Mientras la huella puede ser limpiada, la raya es irreversible. — Tener en cuenta la naturaleza de un mineral pues los minerales pulverulentos, granulares o astillosos pueden romperse y quedar aparentemente rayados por minerales realmente más blandos.

Peso específico y densidad específica: El peso específico es la relación entre el peso de un mineral con el peso del mismo volumen de agua pura a 4º C (que es la temperatura en la que el agua alcanza su densidad exacta de 1 g/cm3). Se muestra numéricamente sin unidades. Un peso específico de 3,5 indica que el mineral pesa tres veces y medio el peso del agua. El peso específico está determinado por la estructura cristalina y por la composición química. Cuanto mayor es número atómico de los elementos que forman el mineral y más compacto es su ordenamiento interno mayor es el peso específico. Se consideran ligeros los minerales con pesos específicos inferiores a 2, entre 2 y 4 se consideran normales y pesados los superiores a 4. La mayoría de los minerales que forman las rocas tienen un peso específico de alrededor de 2,7. Aunque físicamente el concepto de peso específico es diferente al de densidad, es común utilizar estos términos como sinónimos (la densidad es la masa por unidad de volumen de un material. Suele expresarse en gramos por centímetro cúbico). El peso específico es un dato de gran fiabilidad para la determinación de los minerales. Con un poco de práctica se pueden realizar buenas aproximaciones sopesando los minerales en nuestras manos, pero es bastante fácil determinarlo con exactitud utilizando una balanza. [2] La relación de densidad especifica de nuestro laboratorio es determinado por

Ligero (1-2). Medianamente pesado (2-4). Pesado (4-6). Muy pesado (>6)

El color es lo primero que nos llama la atención cuando observamos minerales pero, en realidad, es una de las propiedades menos útiles en su identificación, ya que hay muchos minerales que pueden presentarse con coloraciones muy variadas y, por otra parte, minerales diferentes pueden presentar colores idénticos. El color de los minerales se debe a la absorción selectiva de ciertas longitudes de onda de la luz blanca por algunos de los átomos del mineral. Cuando un mineral absorbe todas las longitudes de onda lo veremos negro, si la refleja toda será blanco y si, por ejemplo, lo vemos azul, es porque absorbe todas las longitudes de onda excepto las que corresponden al azul, que las refleja. En estado puro una gran mayoría de minerales son blancos o poco coloreados, pero algunas impurezas pueden conseguir una gran variabilidad de colores. Los metales de transición suelen ser los responsables de la mayoría de las coloraciones. El cobre generalmente produce minerales verdosos o azulados; el hierro es responsable de coloraciones rojas y amarillas, etc.

Procedimiento.

Con base en la estructuración del marco teórico anterior determinar 10 muestras de rocas diferentes y determinar los minerales que en ellas se depositan efectuando las diferentes pruebas de cada uno dentro de los grupos de trabajo destinados para dicha tarea.

Clasificar los minerales y determinar cualidades de yacimiento, paragénesis y usos de los minerales evaluados dentro del laboratorio.

Desarrollo.

Muestra cualidad Definición Imagen o grafico

1Raya BlancaTrasparencia Traslucido a

trasparenteBrillo VítreoExfoliación ImperfectaDureza >5, <7Densidad especifica

Mediana mente Pesado (2,4)

Color Blanco lechosoForma Prima cuboidalFisiología Inoloro,

sinsaborSolubilidad HCl(-), H2O(-)Minerales posibles Cuarzo blanco, cuarzo lechoso,

Nombres Cuarzo

Formula química SiO2

Grupo cuarzosParagénesis Ocurre frecuentemente en cristales y masas pegmatitasyacimiento Vetas hidrotermales, su color es producido por inclusiones

liquidas microscópicas o por un gran número de fisuras internas que dispersan la luz que son resultado de procesos dinámicos de gran abundancia en rocas de la corteza.

usos Por su gran resistencia al desgaste químico y físico extendido por todo el territorio nacionales utilizado en la construcción en bloques de arenisca y cuarcitas para edificaciones como agregados al hormigón, también por sus características de punto de fusión de 1713 grados centígrados es utilizado como fundente en la industria del vidrio, cerámica y refractarios.

anexos En polvo es utilizado en porcelanas de alto grado térmico, pinturas, papel esmeril, en aparatos ópticos y científicos para hacer lentes o prismas. El cuarzo vibra periódicamente a un voltaje determinado, por lo que es utilizado como fuente alterna para relojes y aparatos de precisión.Su precio en comercialización es de 13,814 pesos por tonelada. [6]

Muestra cualidad Definición Imagen o grafico

2Raya Oscura, blanca,

negraTrasparencia No trasparente,

opacoBrillo Mate, micáceoExfoliación Muy

imperfecta, terrosa

Dureza >5,<7Densidad especifica

Pesado(4,6)

Color Dorado con inclusiones verde gris

Forma CuboidalFisiología Al impacto olor

quemado, sin sabor

Solubilidad HCl(-), H2O(-)Minerales posibles

Múltiples conformación,

Nombres Roca granito de tipo faneritica (grano grueso) con mayor número de coloración rojo (feldespato potásico). Composicional de biotita, feldespato potásico, hornblenda, cuarzo

Formula química CaAl2Si2O8 o CaO·Al2O3·2SiO2

Grupo Plagioclasas albita-anortitaParagénesis Roca ígnea de origen plutónico, o intrusivo con biotita visible,

se encuentra en rocas ígneas con mayor frecuencia en las acidas e intermedias, pero también es un componente importante de rocas metamórficas en especial quistos y neises.

yacimiento En el territorio nacional es de frecuencia encontrar este tipo de roca, en el batolito antioqueño se encuentra un yacimiento, rio claro Antioquia para extracción de lajas longitudinales para diseño de interiores

usos Diseño de interiores y plataformas de soportes, pisos, decoración de cocinas, plataformas de apoyo mineralogia.

anexos Su precio en comercialización es de 659,821 pesos por metro cubico. [6]

Muestra cualidad Definición Imagen o grafico

3Raya NegraTrasparencia OpacaBrillo MetálicoExfoliación Muy imperfectaDureza >4,<7Densidad especifica

Ligera (1,2)

Color Amarillo cartón verde

Forma Granular fino cuboidal

Fisiología Incolora, sin sabor

Solubilidad HCl(-), H2O(-)Minerales posibles Pirita, calcopirita, cuarzo

Nombres Pirita caras adyacentes incrustadas.

Formula química  FeS2.

Grupo SulfurosParagénesis Se genera mediante la remoción sistectonica de elementos de

la primera serie de transición, en presencia de una elevada fugacidad de azufre dando lugar a una serie de di sulfuros.

yacimiento La pirita es un sulfuro más abundante y más ampliamente distribuidos, como mineral y accesorios de rocas ígneas como producto de segregación magmática, en Colombia se localizan en san Antonio, Tuluá valle, san Luis Antioquia, y otros

usos La pirita es uno de los minerales más usados para la obtención del ácido sulfúrico (H2SO4) por su elevado porcentaje en azufre. La obtención del ácido se produce mediante el «tueste» del mineral, es decir, se calienta hasta altas temperaturas en presencia de oxígeno, ya que así emana dióxido de azufre (SO2) y posteriormente este se transforma artificialmente a trióxido de azufre (SO3) al que se añade agua para transformarlo en ácido. 1

anexos  Su nombre deriva de la raíz griega pyr (fuego), ya que al rozarla con metales emite chispas, lo cual intrigaba al mundo antiguo. También conocida como "el oro de los tontos" o "el oro de los pobres", u "oropel" por su gran parecido con el oro. No aparecen costos a Colombia.

Muestra cualidad Definición Imagen o grafico

4Raya Negro,

incoloroTrasparencia No

trasparenteBrillo Metálico

opacoExfoliación Perfecta y

buenaDureza >7Densidad especifica

Pesada (4,6)

Color Amarillo latón, blanco lechoso

Forma Cuboides prisma

Fisiología Sinsabor sin olor

Solubilidad HCl(-), H2O(-)Minerales posibles

Pirita, cuarzo feldespato

Nombres Pirita, cuarzo, sulfuro de cobre

Formula química

SiO2, FeS

Grupo SulfurosParagénesis La pirita como antes mencionado es más abundante y más

ampliamente distribuidos, como mineral y como accesorios de rocas ígneas. A diferencia de la muestra 3 la coloración verdosa de esta roca determina la presencia de sulfuro de cobre. Como producto de segregación magmática.

yacimiento Su diversa localización permite el beneficio de identificación de yacimientos cercanos de oro y cobre contenidos aunque la presencia mayor se daría para la presencia de calcopirita, como mena de hierro solamente se le utiliza a regiones que no disponen de las menas comunes de ese metal.

usos Esta sigue continuando en la fabricación de ácido sulfúrico e identificación y posterior extracción de metales anexos dentro dela roca.

anexos No aparecen costos a Colombia.

Muestra cualidad Definición Imagen o grafico

5Raya Amarilla claraTrasparencia OpacaBrillo MateExfoliación Muy imperfectaDureza >3,<7Densidad especifica

Ligera(1,2)

Color Amarillo verdoso

Forma AmorfaFisiología Olor

característico del azufre sabor salado acido

Solubilidad HCl(-), H2O(-)Minerales posibles

azufre

Nombres Mineral nativo de azufre

Formula química NaSO4

Grupo azufradosParagénesis Cristal truncado de azufre sobre matriz carbonatadayacimiento El azufre nativo a menudo se encuentra asociado a los

yacimientos de yeso evaporítico, como consecuencia de la acción de bacterias sulforreductoras, que transforman el sulfato en sulfuro, que se reduce a su vez para dar azufre nativo. Se forman así concentraciones masivas de azufre sedimentario, que junto con las de origen volcánico constituyen los principales tipos de yacimientos de este elemento. No se pueden considerar, por tanto, yacimientos químicos en sentido estricto, sino bioquímico, aunque aparecen asociados a los yacimientos químicos de evaporitas.

usos Es un importante constituyente de la vida animal y vegetal, así como un recurso minero de fundamental relevancia industrial, ya que está presente en la elaboración de muy diferentes productos: fertilizantes, farmacéuticos, insecticidas, pigmentos, fibras sintéticas, combustibles, explosivos, caucho, así como en diversas ramas de la industria química, minera y siderúrgica.

anexos Los compuestos de azufre refinado y ácido sulfúrico que se utilizan, principalmente, en la fabricación de compuestos químicos y farmacéuticos, pólvora y explosivos, fertilizantes, fungicidas y fósforos y en la vulcanización del caucho. [4] Su precio en comercialización es de 380 pesos por kilo. [6]

Muestra cualidad Definición Imagen o grafico

6Raya incoloraTrasparencia translucidaBrillo VítreoExfoliación perfectaDureza <3Densidad especifica BajaColor Blanca grisáceaForma Granular, masivaFisiología Sinsabor, sin olorSolubilidad HCl(+), H2O(+)Minerales posibles Calcita

Nombres Caliza

Formula química CaCO3Grupo Grupo de la calcitaParagénesis Sedimentario en cuencas marinas y continentales.

Ortomagmático asociado con rocas alcalinas. Hidrotermal con fluorita. Metamórfico formando mármoles. Las calizas se formaron en su mayor parte por la depositación en mares de poco fondo, en grandes espesores de esqueletos y caparazones calcáreos de organismos marinos, y su cementación posterior; dichos materiales fueron formados a partir del carbonato de calcio que contiene la solución el agua del mar.

yacimiento La calcita es uno de los minerales más comunes y más ampliamente distribuido en toda la corteza terrestre, siendo constituyente esencial de rocas sedimentarias como la caliza, y su equivalente metamórfico, el mármol. La calcita existe como cemento en muchas rocas sedimentarias.

usos Fabricación de cemento portland. También en la producción de cal viva. Como materiales de construcción, para enchape de muros y pisos, etc. Los mármoles como roca ornamental. En industria química, como fundente en menas metálicas, el Espato de Islandia en industria óptica.

anexos  Nombre derivado del griego y alusivo al hecho de que cuando el mineral se calienta se convierte en polvo. El término que define a la calcita "Granizo" para esta variedad debe ser revivido como una variedad colombiana y la macla, por sus características debe llamarse "macla de Muzo" hace parte de unos de los ejemplares de calcita autóctona. [5] Su precio en comercialización es de 12.720 pesos por tonelada.[6]

Muestra cualidad Definición Imagen o grafico

7Raya IncoloraTrasparencia OpacaBrillo GrasoExfoliación Muy imperfectaDureza <3Densidad especifica BajaColor VerdeForma Prismática

romboideaFisiología FibrosaSolubilidad HCl(-), H2O(-)Minerales posibles Serpentina,

Nombres Serpentinita, antigorita,

Formula química Mg 3(Si2O5)(OH)4Grupo Grupo de las serpentinasParagénesis Es un mineral común, generalmente como producto de

alteración de ciertos silicatos magnésicos especialmente olivino, piroxeno y anfíboles.

yacimiento En campamento, Antioquia se localizan los más importantes depósitos, entre los que se encuentra “El Búfalo”. Otras localidades notables de serpentina son Tambo, Nariño; serranía de Jarara, Guajira

usos El Crisotilo es el más importante del grupo de minerales llamado genéricamente “Asbesto”, al cual contribuye con el más alto porcentaje. Producción de artículos asbesto-cemento, también como aislante de calor y la electricidad. También se usa como material de construcción ornamental.También es usada frecuentemente para obtención de hierro acerado a una temperatura de 1.535 °C, para talla de esculturas y objetos, como sustrato para cultivo de plantas híper acumuladoras de níquel

anexos Leyenda o historia: Hace cerca de 5.000 años los egipcios

usaban la hemática pero no sabían separar el hierro y sus

instrumentos eran de cobre. Su textura húmeda determina

facilidad y preferencia para ornamentos decorativos. Su

precio en comercialización en Colombia es de 373,997 pesos

por metro cubico.[6]

Muestra

cualidad Definición Imagen o grafico

8Raya blancaTrasparencia

Translucido

Brillo perladoExfoliación perfectaDureza <2Densidad especifica

Muy baja

Color Blanco-grisForma masivoFisiología Habito

tabularSolubilidad HCl(-),

H2O(-)Minerales posibles

Yeso

Nombres Yeso natural, sulfato de calcio anhidro

Formula química

CaSO4. 2H2O

Grupo Grupo de los sulfatos.Paragénesis Se presenta en capas de origen sedimentario intercalada en calizas,

pizarras, areniscas. Los depósitos de yeso se originaron como consecuencia de la evaporación de disoluciones acuosas sobresaturadas en lagos o mares de poca profundidad. Es la primera sal que precipita al evaporarse el agua de mar. Además se encuentra en regiones volcánicas, junto con el azufre. Es relativamente raro como mineral hidrotermal en vetas de sulfuros. Se le puede encontrar en cavernas.

yacimiento En Colombia se ubican en puerto López, villa de Leiva, Tocaima, Girardot, Rovira, etc.

usos Preparación del mortero de Yeso, estuco o mortero de Paris, el cual se emplea en decoración de interiores. También como retardador del cemento portland donde actúa como elemento retardador del fraguado, El yeso triturado se usa para mejorar las tierras agrícolas, pues su composición química, rica en azufre y calcio, hace del yeso un elemento de gran valor como fertilizante de los suelos, empleando el mineral pulverizado para que sus componentes se puedan dispersar en el terreno. Una de las aplicaciones más recientes del yeso es la "remediación" de suelos, esto es, la eliminación de elementos contaminantes de los mismos, especialmente metales pesados. Se usa como material fundente en la industria cerámica.[3]

anexos Su precio en comercialización en Colombia es de 67.321 pesos por

tonelada.[6]

Muestra cualidad Definición Imagen o grafico

9Raya blancaTrasparencia opacaBrillo grasoExfoliación imperfectaDureza <7Densidad especifica

Media-alta

Color Verde osuro-negro

Forma granularFisiología compactaSolubilidad HCl(-), H2O(-)

Minerales posibles

Olivino, piroxeno, anfíboles.

Nombres Peridotita

Formula química (Mg, Fe)2siO4Grupo Grupo del olivinoParagénesis Es un mineral petrográfico común en rocas básicas y ultra básicas

como gabros, peridotitas y basaltos.yacimiento A veces se forma como constituyente principal de grandes masas

rocosas a las que se llama dunita, en las que el olivino forma agregados granulares

usos La variedad peridotito se emplea como gema. La laterita, derivadas de la serpentina, que se formó por alteración del olivino pueden ser menas importantes de hierro, ferro-níquel, ferro-cromo como ejemplo están las formaciones de Cerro matoso.

anexos Una de las peridotitas más estudiadas y buscadas son las Kimberlita por su alta posibilidad de poseer diamantes dentro de su estructura. En Colombia no posee valor como mineral de extracción.

Muestra cualidad Definición Imagen o grafico

10Raya incoloraTrasparencia translucidoBrillo nacaradoExfoliación perfectaDureza <2Densidad especifica bajaColor incoloroForma laminasFisiologíaSolubilidad HCl(-), H2O(-)Minerales posibles Moscovita, feldespato

Nombres Granito

Formula química KAl2(AlSi3O10)(OH)2Grupo Grupo de las micasParagénesis ES un mineral petrográfico, en rocas ígneas existe en

granito y pegmatitas. En los granitos rellena cavidades, mostrando con ellos su formación por vapores mineralizadores durante las últimas etapas en la formación de las rocas

yacimiento Se reconoce ocurrencias importantes de moscovita en mina “La García”. Rio talco, Toledo, Arboledas, Norte de Santander. En Antioquia en “las palmas”

usos Cerca de un 90% de la moscovita resulta en láminas que se utiliza en condensadores, aislamiento de piezas de conmutadores, elementos de calefacción eléctrica, etc.

anexos

Bibliografía.

[1] Notas de mineralogía. Parte I. propiedades físicas de los minerales. Martha Henao Vásquez. Editorial universidad nacional de Colombia sede Medellín. 2008 pág. 119- 123.

[2]. Programa de minerales. Laboratorio de mineralogia. Los minerales y sus propiedades. Universidad complutense de Madrid. 2004. Pág. 348-372.

[3] Trabajo practico de laboratorio. Geología física. Docente Gastby Emperatriz López.

Universidad nacional de Colombia. Sede Medellín. Facultad de minas.

[4] http://www.uantof.cl/salares/Fichas/Azufre.pdf

[5] https://www.unican.es/Centros/minas/exposicion/sistemas/detalle_mineral.asp?id=625

[6] REPUBLICA DE COLOMBIA. UNIDAD DE PLANEACIÓN MINERO ENERGÉTICA. RESOLUCION No. 0577 “Por la cual se determinan los precios base de los minerales para la liquidación de regalías” http://www.upme.gov.co/Normatividad/SIMCO/0577_2012.pdf