INTRODUCCIÓN
La cristalografía es la ciencia que se dedica al estudio y resolución de estructuras cristalinas. La
mayoría de los minerales adoptan formas cristalinas cuando se forman en condiciones
favorables. La cristalografía es el estudio del crecimiento, la forma y la geometría de estos
cristales.
La disposición de los átomos en un cristal puede conocerse por difracción de los rayos X.
La química cristalográfica estudia la relación entre la composición química, la disposición de los
átomos y las fuerzas de enlace entre éstos. Esta relación determina las propiedades físicas y
químicas de los minerales.
Cuando las condiciones son favorables, cada elemento o compuesto químico tiende a
cristalizarse en una forma definida y característica. Así, la sal tiende a formar cristales cúbicos,
mientras que el granate, que a veces forma también cubos, se encuentra con más frecuencia
en dodecaedros o triaquisoctaedros. A pesar de sus diferentes formas de cristalización, la sal y
el granate cristalizan siempre en la misma clase y sistema.
En teoría son posibles treinta y dos clases cristalinas, pero sólo una docena incluye
prácticamente a todos los minerales comunes y algunas clases nunca se han observado. Estas
treinta y dos clases se agrupan en seis sistemas cristalinos, caracterizados por la longitud y
posición de sus ejes. Los minerales de cada sistema comparten algunas características
de simetría y forma cristalina, así como muchas propiedades ópticas importantes.
OBJETIVOS:
Estudiar la historia de la mineralogía y comprender el concepto de mineral. Entender la constitución interna de la materia cristalina. Comprender la cristalización o fusión de sistemas químicos minerales Estudiar y reconocer las propiedades físicas de los minerales. Comprender la estructura y composición del interior de la Tierra en base a las
evidencias que se tienen y entender los procesos que le dieron origen. Estudiar el origen de las rocas ígneas, las causas de su diversidad y sus asociaciones, en
el marco de la tectónica global. Comprender los procesos de metalogénesis y estudiar los diferentes tipos de depósitos
de minerales útiles. Estudiar la formación de las rocas sedimentarias, sus texturas y estructuras y los
principales procesos Diagenéticos. Entender el origen de las cuencas sedimentarias y estudiar los diferentes tipos de
cuencas de acuerdo a su marco tectónico. Comprender los procesos del metamorfismo, sus diferentes tipos y sus facies, conocer
los diferentes tipos de rocas que se generan.
CONSTRUCCIÓN DEL SÓLIDO:
El sólido fue construido a base de cartón.
Los moldes fueron recortados de un molde de la figura.
Luego pegado con sumo cuidado para no perder la forma deseada.
Sistema Monoclínico
Considérese la cruz axial, (ejes a, b, y c), cada uno de longitud desigual, del sistema
monoclínico (fig. 7.1). En todo lo anterior, los sistemas de 3 ejes, se considera lo que pasa
cuando se varía uno o más de las longitudes axiales, teniendo los ángulos axiales a 90°. Pero
en el sistema monoclínico, se observa lo que pasa cuando se tiene 3 ejes de longitud
desiguales y se cambia el ángulo de 90°de dos de sus ejes. ¡Obviamente, se debe de perder un
poco de simetría de nuevo!
Los ejes se designan como sigue: el eje inclinado es a y
se dirige al espectador, el eje vertical es c, y el eje
restante que es perpendicular al plano que contiene al
eje a y c es b. Cuando se orienta, el eje inclinado hacia
el observador, b está horizontal y c es vertical. Los ejes
b y c están en un mismo plano.
En la Figura 7.1, el ángulo entre c y b sigue siendo de 90° y el ángulo (^) entre c y a es el que se
cambiará. Se le Llamará β y se representa por la letra griega en la figura axial. Para la mayoría
de los cristales del sistema monoclínico, el (^) de beta es mayor , pero en algunos casos raros,
el ángulo puede ser de 90°. Cuando esto ocurre, la simetría del monoclínico no visualiza
claramente la morfología. Los ejes de rotación binarios (en dirección perpendicular al plano de
simetría) normalmente se toman como el eje b. Un eje está inclinado hacia el frente en la
mencionada figura. Los cálculos de parámetros axiales en los sistemas cristalinos ortogonales
(donde todos los ejes son perpendiculares al observador) es relativamente fácil, pero es
bastante tedioso en los sistemas con uno o más ejes inclinados. Se sugiere un texto de
mineralogía avanzado, no introductorio, si usted está interesado en ir más lejos. Incluso en
textos de mineralogía normales, en estos días se dan las fórmulas para hacer estos cálculos.
Aparte de las constantes axiales necesarias para describir minerales en el sistema monoclínico,
el (^) beta también debe darse. Dada esta situación, y si se desearía buscar esta información
para la ortoclasa en un libro de texto de mineralogía normal, como el Manual de Hurlbuts y
Klein de Mineralogía según E. S. Dana. Se encontrará que para el a:b:c de la ortoclasa es =
0.663:1: 0.559. ^beta = 115 grados, 50 minutos.
El clivaje es importante a considerar en este sistema. Si hay un buen clivaje pinacoidal,
paralelo al eje b (como en la ortoclasa), entonces se llama clivaje basal. Normalmente se
considera que ellos son clivajes prismáticas verticales en los piroxenos del monoclínico y
anfíboles dónde hay 2 direcciones de clivajes equivalentes.
Hay solo 3 clases de simetría a considerar en el Sistema Monoclínico: 2/m, m, y 2.
En la clase de simetría 2/m, sin embargo, hay 2 tipos de
formas, pinacoides y prismas. Recuérdese que una forma del
pinacoide consiste en 2 caras paralelas (la forma abierta).
El pinacoide a también se llama frontal (se llamaba el
ortopinacoide), el b se llama el pinacoide lateral (se llamaba
el clinopinacoide), y el c es el denominado pinacoide basal.
Hay 2 pinacoides adicionales con las anotaciones de la forma
generales de {h0l} y {-h0l}. La presencia de uno de estas
formas no hace necesario la presencia del otro.
Estos 3 pinacoides juntos forman el prisma diametral (el fig. 7.2) que es el análogo del cubo en
el sistema isométrico, de hecho la nueva denominación de los libros de texto, confunde; los
pinacoides forman un paraleloedro. Así que tenemos 3 nombres en la literatura para la misma
cosa.
Primero obsérvese un dibujo para
mostrarlo donde se ubica el plano
de simetría y la orientación de los
ejes binarios (2) (fig. 7.3). Como
se describió anteriormente, el eje
de b es uno los 3 ejes de rotación.
Los prismas con 4 cuatro caras tienen la forma general {hkl). Un
prisma monoclínico se muestra en la Figura 7.4. La forma general
puede ocurrir como dos prismas independientes {hkl} y {-hkl}. Hay
también {0kl} y {hk0} los prismas. El {0kl} el prisma corta el b y c él
es paralelo al eje a.
Aquí es la parte divertida. La única forma en la clase 2/m que es
fijo haciendo coincidir el eje binario de rotación con el eje b es el
pinacoide b {010}. ¡el otro eje binario pueden escogerse como c o a!
Como un ejemplo, el pinacoide {100}, el pinacoide {001}, y el pinacoide {h0l} se pueden
posicionar a los pinacoides hacia el observador ¡girando su orientación sobre el eje b! El
corolario a esta situación, los prismas pueden intercambiarse de la misma manera. Se necesita
mirar algunas ilustraciones de algunos minerales monoclínicos relativamente comunes. En
estos dibujos usted debe reconocer la notación de la letra dónde a, b, y c son las formas del
pinacoide; m es el prisma de la unidad y z es un prisma; las pirámides son o, u, v, y s ; los
ortodomos son p, x, y y ; y n es un clinodomo.
En las figuras 7.5a, b, y c son las formas comunes para la ortoclasa y 7.5d son una forma común
para selenita (el yeso). Muchos minerales comunes cristalizan en
esta clase de simetría, incluso la azurita, clinopiroxenos y grupos de
los clinoanfiboles, datolita, epidota, yeso, malaquita, ortoclasa,
rejalgar, titanita, espodumeno, y talco. La segunda clase de simetría
del sistema monoclínico es m y representa un solo del plano
vertical (010) eso incluye los c y un eje cristalográfico. Un domo es
la forma general {hkl} en esta clase (fig. 7.6) y es una figura de 2
caras que es simétrico por un plano de simetría. Hay 2 posibles orientaciones del domo, {hkl} y
{- hkl). La forma {010} es un pinacoide, pero todas las caras en el otro lado del plano son
pediones. Éstos incluyen {100}, {- 100}, {00-1), y {h0l}. Sólo 2
minerales raros, la hilgardita y clinohedrita, cristalizan en esta clase.
La tercera clase de simetría del sistema monoclínico es 2 y
representa un eje binario(2) de rotación que coincide con el eje
cristalográfico b. La figura 7.7 representa a la forma general {hkl} es
un esfenoide o diedro. Puesto que no se tiene ningún plano de
simetría que coincida con los ejes a-c y con el eje b que es polar, en
la clase de simetría binaria, se tienen diferentes formas presentes en las partes opuestas de b.
El pinacoide {010} de 2/m se vuelven 2 pediones, {0l0} y {0-10}. Igualmente, el esfenoide {0kl},
{hk0} y {hkl} los prismas de 2/m cambian en pares de mano derecha e izquierda
(enantiomórfico).
La forma general, el esfenoide, es enantiomórfico y tiene los índices de Miller {hkl} and {h-kl}.
Los minerales representativos son escasos en esta clase, pero incluye el grupo
de halotrictita junto con el mineral pickeringita como el miembro que más ocurre. Para
comparaciones obsérvese los cuadros 7.6 y 7.7.
CLASES DEL SISTEMA:
CLASE PRISMÁTICA - E2-C-P- CLASE ESFENOIDICA - E2 CLASE DOMATICA P
MACLAS
Se denomina macla a una asociación regular de dos o más cristales en determinada posición
de un mismo mineral, según leyes determinadas, en la cual los individuos pueden unirse uno al
otro ya bien girando en torno a un eje en 180°, ya bien reflejándose en el plano de simetría, ya
bien mediante inversión. En los casos de unión regular de tres individuos, las maclas se
denominan cíclicas o triples, cuando son cuatro individuos, las maclas cuádruples o
polisintéticas.
Los elementos simétricos de macla: plano, eje, y centro de macla.
CLASES DE MACLA
Maclas simples : Si están formadas por dos partes orientadas.
Maclas múltiples : Si existen más de 2 orientaciones.
Maclas de contacto : Si hay un plano de composición definido.
Maclas de penetración : Si más de 2 partes de un cristal parecen penetrar en los del
otro. Tanto las maclas de contacto como las de penetración
pueden ser múltiples o simples.
CAUSAS DE FORMACIÓN DE MACLAS CRISTALINAS
Dicho fenómeno se produce durante el crecimiento del cristal. Las moléculas pasando del
estado líquido al sólido pierden gradualmente la velocidad de su movimiento de traslación
hasta que este se hace nulo y entonces las moléculas quedan fijas unas respecto de otras.
SISTEMA MONOCLÍNICO
El yeso, algunos piroxenos y la horblenda forman con frecuencia maclas simples de contacto.
En el yeso estas asociaciones reciben el nombre de maclas en flecha o en punta de lanza.
FORMAS
PROYECCIÓN ESTEREOGRÁFICA
MINERALES QUE CRISTALIZAN EN EL SISTEMA
YESO
Clase: 5
Simetría: 2 / m
Elementos de simetría: Una de dos ejes veces con un plano de simetría perpendicular
Ejes: No son iguales
Ángulos: Alpha y beta = ángulo de 90 grados, pero no gamma.
Formas comunes: la monoclínica prisma y la pinacoide.
Minerales más comunes que se sabe esta clase: Esta es la clase más grande de la
simetría en cuanto al número de minerales, con casi un mil cien miembros
reconocidos. Algunos de los miembros más
notables bannisterite ,beryllonite , biotita , bórax , boulangerite , Brazilianita , brochan
tite , butlerite , calaverite , carnotita , catapleiite ,caledonite , celsian , calcosina , charo
ite , chondrodite , serpentina
crisotilo , clinocloro , clinoclase , clinoptilolita ,colemanita , cookeite , Cornwallita , cree
dite , crocoíta , criolita , criptomelano glauconita , graftonite , de
yeso ,harmotome , hedenbergita , hessite , heulandita , hodgkinsonite , hornblenda , h
owlita , hubnerite , hidroboracita, hydromagnesite , hydrozincite , illita , jadeíta , James
onita , jordanite , kernita , kidwellite , kieserita , kinoite ,kottingite , kovdorskite , ktena
site , lamprophyllite , lanarkite , langbanite , laumontita , lazulita , leadhillite ,legrandit
e , leucosphenite pargasite sauconite , semseyite , sklodowskite , esfena , spodumene ,
estaurolita ,estilbita , stringhamite , sussexite , silvanita , synchysite , tainiolite , talco ,
tenorita wohlerite , wolframita ,xonotlite , zinnwaldite , zippeite y zirconolite-2M .
La clase esfenoidal
MESOLITE
Clase: 4 º Simetría: 2 Elementos de simetría: Uno, dos veces el eje de rotación Ejes: No son iguales Ángulos: Alpha y beta = ángulo de 90 grados, pero no gamma. De la Nota: Los cristales pueden ser zurdos o diestros, enantiomorfas y hemimorphic,
con diferentes puntas y el fondo. Formas comunes: El esfenoides , pinacoide y pedión . Minerales más comunes que se sabe esta
clase: Amicite , boltwoodite , franklinfurnaceite , goosecreekite ,halotrichite , joaquinite-(Ce) , mesolite , miargyrite , pickeringite , remondite-(Ce) , rinkite , uranophane ,wollastonita-2M productos químicos orgánicos y muchos cristalizan en esta clase como el azúcar y el ácido tartárico. Hay alrededor de 70 minerales que pertenecen a esta clase.
La clase Domatic
NEPTUNITE
Clase: 3 Simetría: m Elementos de la simetría: un espejo plano de simetría Longitudes axiales: No son iguales Ángulos: Alpha y beta = ángulo de 90 grados, pero no gamma. Formas comunes: El cúpula , pinacoide y pedión . Minerales más comunes que se sabe esta
clase: Alamosite , antigorita (serpentina), clinohedrite , natrón ,neptunite y escolecita Aproximadamente el 40 minerales pertenecen a esta clase de simetría.
MINERALES QUE CRISTALIZAN EN EL CRISTAL
ORTOCLASA
Fórmula química: KAlSi3O8
Clase: Silicato. Subclase: Tectosilicato
Sistema cristalográfico: Monoclínico y triclínico
Hábito: Mineral de hábito prismático o tabular, frecuentemente en maclas de
Carlsbad, Manebach o Baveno. Más frecuentemente en cristales irregulares.
Propiedades físicas
Color : Variable entre blanco, amarillento, rosado o rojo, en
ocasiones verde.
Color de la raya : Blanca.
Brillo : Vítreo anacarado. Traslúcido u opaco.
Dureza : 6 (duro), no se raya con púa de acero.
Densidad : 2'55 - 2'63 g/cm3 (poco pesado).
MINERALES CARACTERÍSTICOS
Los feldespatos potásicos (KAlSi3O8) forman una disolución parcial sólida con el
término albítico (NaAlSi3O8) de las plagioclasas, es la serie isomórfica de los
feldespatos alcalinos.
Microclina (KAlSi3O8): Cristaliza en el sistema triclínico y es de color variable
(blanco o amarillento) pero llama la atención las variedades verdes que se llaman
amazonitas.
Ortosa u ortoclasa (KAlSi3O8): Cristaliza en el sistema monoclínico y es
comúnmente blanca o rosa. La variedad fuertemente brillante, casi transparente y
de gran pureza es la llamada adularia o piedra luna.
Sanidina ((K, Na)AlSi3O8): Con sustitución parcial de potasio por sodio, incolora,
blanca, gris o amarillenta. Es corriente que presente maclas de Carlsbad.
Cómo reconocerlos
Su dureza, insolubilidad en ácidos y la presencia de bandas de desmezcla, suelen
distinguirlos de otros minerales salvo de las plagioclasas. Distinguirlos entre sí a simple vista
suele ser difícil: la microclina, variedad amanzonita, se distingue bastante bien de los otros dos
por su color verde. La sanidina por su paragénesis, ya que su origen es volcánico, mientras que
las otras dos principalmente plutónicas.
Ambiente de formación
Generalmente los feldespatos potásicos se generan dependiendo de la temperatura del
mágma y de la velocidad de enfriamiento del magma. Así, la sanidina es más estable en
condiciones de temperaturas más altas (más de 900 ºC) y es característica de rocas volcánicas
de muy rápido enfriamiento como traquitas, riolitas y fonolitas. La ortosa es estable a una
temperatura intermedia, inferior a 900 ºC, aparece en rocas enfriadas algo más lentamente,
como rocas ígneas ácidas e intermedias (pegmatitas, granitos, sienitas, granodioritas, etc.),
también en rocas metamórficas de grado alto como los gneises. La microclina se caracteriza
por una simetría más baja (triclínico), debido a que se forma cuando el magma se enfría
lentamente, por tanto es un mineral característico de granitos y sienitas formadas a gran
profundidad.
Por su resistencia a la erosión, pueden ser constituyentes importantes de areniscas muy
comunes en el centro de la Península Ibérica y que proceden del desmantelamiento de rocas
graníticas, las arcosas.
Localidades
La Sanidina es un mineral relativamente común en las rocas volcánicas de Murcia. Aparece
en dacitas y andesitas potásicas de Mazarrón y Cartagena. También en microcristales en las
lamproitas de Murcia. El yacimiento más característico está en Jumilla, donde aparecen en
cuerpos globulares y nódulos con estructura concéntrica y con tamaños entre 1 mm y 10 cm.
Este afloramiento es realmente excepcional y es considerado como un lugar de interés
mineralógico internacional. Desgraciadamente también está siendo expoliado como otros
tantos lugares de interés geológico de la región de Murcia.
La ortosa aparece en gneises del complejo Nevado-Filábride de las sierras costeras,
mientras que la microclima está ausente.
USOS:
Minerales industriales utilizados en la fabricación de porcelanas para uso eléctrico (como
aislante), esmaltes cerámicos, vidrios y abrasivos. Algunas variedades se han tallado en
cabujones para joyería.
OBSEVACIÓN:
Feldespato proviene del alemán “feld”, que significa campo.
El nombre de ortosa viene del griego “ortos” que significa verdadero.
El término de sanidina proviene de las palabras griegas "sanis" que significa tableta e "idos",
apariencia, en alusión a su hábito tabular.
Microclina deriva de dos palabras griegas “mikros” que significa pequeño y “klinein” inclinado,
en referencia a que su ángulo de exfoliación difiere algo de los 90º.
Amazonita proviene del río Amazonas.