Los Materiales Terrestres: Minerales y Rocas …...muestras de la roca ya sueltas y que se...
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Amelia Calonge GarcíaDpto. Geología. Universidad de Alcalá
email: [email protected]
Los Materiales Terrestres: Minerales y Rocas
ANTECEDENTES¿Qué es un mineral?
¿De qué están hechos los minerales?
¿Cuántos minerales hay en la naturaleza?
¿Qué semejanzas y diferencias hay entre los
minerales?
¿Cómo se pueden identificar los materiales de la
Tierra?
✓ Conocer la composición y origen de la Tierra.
✓ Ciencias específicas de la Geología y tan antigua
como la civilización humana, (los minerales han
sido utilizados desde antiguo: el sílex ha sido
utilizado como arma y herramienta por los primeros
homínidos; se han utilizado para nombrar
civilizaciones primitivas, esto es, Edad de la Piedra
y Edad de los Metales: cobre, bronce y hierro.
Actualmente los utilizamos en construcción, como
componentes de algunas medicinas, en joyería,
alimentación, etc.
CONTENIDOS
• Introducción
• Concepto de mineral
• Proceso de cristalización
• Propiedades de los minerales
• Tipos de minerales
• Concepto de roca
• Tipos de rocas
• Los recursos de la Geosfera
• Colección de rocas y minerales
• Referencias bibliográficas
CONCEPTO DE MINERAL
Sustancia inorgánica de origennatural con una estructura cristalinaespecífica y una composiciónquímica característica. Aunque lacomposición química puede variar,en algunos casos, dentro de unoslímites. La estructura interna, lacomposición y las propiedadesfísicas permiten caracterizar cadaespecie mineral.
MINERALOGÍA
CRISTALIZACIÓN
Los cristales se forman por cristalización, bien a partir de soluciones
concentradas (como ocurre con la sal, el yeso,...), o bien a partir del
enfriamiento de magmas (tal como el cuarzo, olivino, ...).
Material:
• Azúcar
• Dos vasos de precipitados
Desarrollo:
1. En un vaso de precipitado orecipiente similar casi lleno de aguadisuelve poco a poco azúcaragitando hasta que compruebesque no admite mas (cuando agitesy no se disuelva).
2. Vierte la solución en un vaso.
3. Introduce en ella un poco de hilo ydeja en reposo durante unos días.
Hay minerales que son extraídos y utilizados para aprovechar sus
componentes químicos porque las propiedades de éstos son útiles para la
industria. Las propiedades de un mineral, es decir sus características, son
únicas y dependen de su composición y de como se ordenan sus
componentes. El estudio de las propiedades características de los minerales
nos permite identificarlos y clasificarlos. Una vez conocidas las propiedades
de un mineral, podemos saber de cual se trata usando claves dicotómicas.
PROPIEDADES. COLOR
Los constituyentes mayoritarios de unmineral pueden controlar su color.
Se entiende por color el de la superficiedel mineral.
A los minerales que pueden exhibir unavariedad o gama de colores se lesdenomina alocromáticos o que poseenuna coloración exótica (ej. cuarzo).
Los minerales cuyo color es constante einherente con sus componentesquímicos, es decir, tienen un colorcaracterístico e invariante ante lasposibles impurezas que pueda contenerse les denomina idiocromáticos o quetienen una coloración inherente (Ej.azufre, malaquita, galena,..)
PROPIEDADES. RAYA.
El color del polvo fino de un mineral se denomina raya. El llamado color de
raya se aprecia cuando rayamos el mineral hasta pulverizarlo y depositamos
el polvo resultante en una superficie blanca (placa de porcelana). Con
frecuencia el color de raya no coincide con el color de la superficie del
mineral, ya que esta última suele estar alterada o sucia.
PROPIEDADES. BRILLOEs el resultado de la reflexión y la refracción de la luz
en la en la superficie de un mineral (forma en que la
superficie refleja la luz):
➢ Metálico: los minerales brillan como un metal.
➢ No metálico: los minerales no brillan.
El brillo no metálico se subdivide en varios tipos:
a) Vítreo: tiene el brillo del vidrio (cuarzo)
b) Resinoso: presenta el brillo de la resina (azufre)
c) Nacarado o perlado: muestra el brillo irisado de
la perla (calcita).
d) Céreo o graso: parece estar cubierto de una
delgada capa de aceite
e) Sedoso: como la seda, es el resultado de la
reflexión de la luz sobre un agregado de fibras
finas paralelas.
f) Adamantino: muestra un reflejo fuerte y brillante
como el diamante.
PROPIEDADES. DUREZALa dureza es la resistencia que ofrece un
mineral a ser rayado por otro mineral o por
un objeto. La dureza de un mineral está
controlada por los enlaces más débiles de
su estructura interna.
Se determina frotando el mineral problema
con los de la escala de Mohs (1822).
Esta escala consta de 10 minerales a los
que se les ha asignado un valor creciente
de dureza (del 1 al 10), de modo que cada
uno de ellos es rayado por todos los de
mayor dureza. En la práctica:
➢ Si se raya con la uña (2,5), se dice que
es blando.
➢ Si se raya con un euro (5,5), se dice
que es duro.
➢ Si no se raya con el euro se dice que
es muy duro.
.
PROPIEDADES. EXFOLIACIÓN
Cuando un mineral sufre un golpe ouna fuerte presión se puede comportarde diversas formas, se comportan,fundamentalmente, de tres maneras:
❖ Se amolda al golpe aplastándose,se dice entonces que el mineral esmaleable. Propia de mineralescomo los metales nativos: oro,cobre, platino, plata, etc.
❖ Se parte según uno o varios planospreferentes, se dice entonces que elmineral es exfoliable.
❖ Se parte en secciones regulares, sedice entonces que el mineral sefractura.
Tipos de exfoliación
La galena se exfolia en cubos
PROPIEDADES. DIAFANIDAD.
Diafanidad
Es la propiedad que poseen algunosminerales de permitir que la luz lostraspase casi en su totalidad; si la luz nopuede ser transmitida a través de ellos, nisiquiera mediante sus bordes másdelgados, se dice que su diafanidad esopaca. Se distinguen dos grados dediafanidad: transparente, cuando elcontorno de un objeto puede serdistinguido perfectamente a través delcuerpo del mineral; y translúcido, si seintuye un objeto a través del cuerpo delmineral pero no se distingue con claridad.
Un mineraltraslúcido dejapasar la luz,pero no permitedistinguir unobjeto conclaridad a travésde él.
Un mineral opaco no dejapasar la luz.
PROPIEDADES. DENSIDAD
La densidad es la relación entre la masa del
mineral y su volumen. A igual volumen, un mineral
más denso tiene más masa que uno menos denso.
Densidad= masa/volumen
Si se expresa en relación con la densidad del
agua, se la denomina peso específico.
La densidad de los minerales se debe a: 1) las
masas atómicas de los elementos que constituyen
el mineral, y 2) el empaquetamiento de los átomos.
Por ejemplo, el diamante y el grafito están hechos
de carbono. Pero en el diamante los átomos de
carbono están organizados en una estructura
mucho más compacta que en el grafito. Por eso la
densidad del diamante es de 3,5 g/cm3 y la del
grafito 2,1 g/cm3.
PROPIEDADES. FORMATodos los minerales tienen una forma, aunque no se vea bien. Algunos presentan siempre
formas definidas, como el cuarzo, la pirita o el granate. Se llama hábito a la forma
cristalización en que se presentan habitualmente los minerales. El hábito de un cristal está
determinado por su estructura interna.
El hábito o morfología de crecimiento de un mineral, se puede definir como la manera
relativa en que se desarrollan sus caras cristalinas. Generalmente el habito depende de los
factores fisicoquímicos del medio (temperatura, presión, viscosidad,...) que existen durante
la formación del mineral. Por tanto, un mismo mineral puede tener distintos hábitos.
Cúbico Romboédrico Octaédrico Rombododecaédrico Trigonal columnar
halita, galena, pirita, fluorita, silvina, etc.
calcita, dolomita, etc.
fluorita, pirita, diamante, meta-les nativos, etc.
granate turmalina, calcita, cuarzo,
OTRAS PROPIEDADESSabor y tacto
Es el resultado de la disolución dealgunos minerales, muy solubles, con lasaliva. Por medio de este sistema sepueden reconocer algunos halogenuros(p.ej. la halita, silvina, carnalita) y sulfatosentre otros minerales.
Algunos minerales tienen una tactountoso que los hace fácilmentereconocibles mediante el tacto. Este es,por ejemplo, el caso del talco.
Magnetismo: es la capacidad dealgunos minerales para ser atraídos porun imán. La mayoría de los mineralesque contienen hierro son magnéticos,pero pocos los son tanto como lamagnetita. Muchas compañías utilizan laspropiedades magnéticas para extraerminerales. Los minerales útiles (lasmenas) se pueden separar de los que nolos son (ganga) utilizando potenteselectroimanes.
LAS ROCAS
ANTECEDENTESSi observamos las
rocas con el
microscopio, vemos
claramente los
diferentes minerales
que la constituyen. En
la foto vemos una roca
con el microscopio: la
anfibolita . Los granos
verde y verdes
amarillentos son de
anfíbol, mientras que
los blancos son granos
de plagioclasa (un tipo
de feldespato). El
anfíbol y la plagioclasa
son minerales. La
anfibolita es una roca
formada por anfíbol y
la plagioclasa.
CONCEPTO DE ROCA
Roca: agrupación de minerales, y la
Ciencia que estudia las rocas es la
PETROLOGÍAExisten varias formas de clasificar las
rocas, aquí se propone la que hace
referencia a su origen. Así se distinguen
dos grandes grupos de rocas: las de
origen externo o exógenas (formadas en
la superficie de la Tierra), y las de origen
interno o endógenas (formadas, en parte
al menos, en el interior de la Tierra).
Las rocas endógenas se subdividen en magmáticas y metamórficas.
Las rocas magmáticas proceden del magma y se diferencian dos subgrupos:
rocas intrusivas (formadas por el magma que se solidifica en el interior:
PLUTÓNICAS, como por ejemplo el granito o el gabro) y rocas extrusivas
(formadas a partir del magma que se solidifica en la superficie de la Tierra:
VOLCÁNICAS, como es el caso de la riolita o el basalto).
Las rocas metamórficas son el resultado de las elevadas presiones y
temperaturas a las que se someten rocas ya existentes. Ejemplos: pizarra y
gneis.
Las rocas sedimentarias se forman a partir de materiales que proceden de la
erosión de otras rocas. Se subdividen en:
Rocas detríticas: están formadas por fragmentos de rocas y/o minerales. Ej.
Conglomerado, arenisca y limo.
Rocas químicas: formadas por minerales que estaban disueltos en el agua y
que, por diversas causas, dejaron de estarlo y se depositaron. Ej. rocas
carbonatadas (calizas y dolomías) y evaporíticas (yeso o halita)
Rocas organógenas o de origen orgánico: formada por la acumulación de
restos orgánicos (carbón, petróleo).
TIPOS DE ROCAS
Los recursos de la Geosfera
Obtenemos de la corteza terrestre 3 tipos de
recursos: minerales, rocas y combustibles.
1.- Minerales: piedras preciosas o gemas (diamante,
esmeralda, rubí, ...) y minerales de interés industrial
(el uranio de la uranita para las centrales nucleares;
el sílice del cuarzo para el vidrio, los metales (cobre,
hierro, plomo, etc.)
2.- Rocas: rocas industriales (con caliza y arcilla se
hace cemento, con la arcilla cerámica, etc.) y rocas
ornamentales (mármol, granito, pizarra, etc.) en
construcción y para esculturas, suelos,
revestimientos, etc.
La producción minera
española no destaca a
escala mundial, aunque hasta
hace poco tiempo ha sido uno
de los productores principales
de mercurio, carbón y
actualmente se encuentra
entre los principales
productores de sepiolita.
Arcilla Mármol Pizarra Toba calcárea
COLECCIÓN DE MINERALES Y ROCAS
Para recolectar minerales y rocas esimportante tener en cuenta el no modificar elpaisaje. Por tanto, es preferible recogermuestras de la roca ya sueltas y que seencuentran por el suelo. Una vez recogidauna muestra de mineral o roca debemosenvolverla en papel de diario o similar paraconservarlo de los golpes. También debemosescribir en una ficha datos como: tipo demineral o roca si lo sabemos, lugar y fecha derecogida. Una vez en casa, podemos utilizarguías o claves dicotómicas para identificar lasmuestras desconocidas, ya que si no se esexperto, no resulta fácil..
PROPIEDADES
de las rocas
Del mismo modo que los minerales, las rocas tienen unas propiedades que
permiten su identificación. Estas propiedades dependen, sobre todo, del
modo en que la roca se formó en la naturaleza. Así, sus propiedades son:
1.La forma en que la roca aparece en la naturaleza: en enormes bloques
macizos, muy fragmentadas, en capas horizontales o inclinadas, etc.
2.La composición de la roca es el conjunto de minerales que la forma. Ej.
El granito esta formado por 3 minerales (cuarzo, feldespato y mica) y la
caliza por uno, la calcita.
3.La textura es la forma en que se disponen los granos de los minerales en
la roca. Estos pueden ser de tamaño y forma distintos, pueden disponerse
de forma ordenada, pueden ser fragmentos de otras rocas, etc.
¡MUCHAS GRACIAS!