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Geología>25. Tema 2. Minerales 1
Minerales
Geología > 25Juan D CentenoFacultad de Ciencias GeológicasUCM
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Geología>25. Tema 2. Minerales 2
Tema 2. Minerales y Rocas
1. Conceptos de cristal y mineral2. Estructura interna de los cristales y los minerales
1.Tipos de enlace2.Redes cristalinas3.Los principales sistemas de cristalización4.Imperfecciones, maclas y agregados cristalinos
3. Isomorfismo y polimorfismo4. Minerales petrográficos
1.Minerales silicatados: su clasificación y propiedades de los principales minerales.
2.Minerales no silicatados: su clasificación y propiedades de los principales minerales.
5. Concepto de roca6. Clasificación de las rocas
1.Rocas endógenas: magmáticas y metamórficas2.Rocas exógenas
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2.1.Conceptos de cristal y mineral
MineralSólidoInorgánicoNaturalHomogéneoComponentes ordenadosComposición fijaEstructura fija
CristalSólidoEstructura interna ordenada
AmorfoSólidosSin organización
El vidrio no es un cristal
Wulfenite, PbMoO4
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Formación de minerales y cristales: CRISTALIZACIÓNPrecipitación (saturación de soluciones)Solidificación de fundidos (magmas, agua, etc)Transformación química o estructural en estado sólidoSublimación (azufre en fumarolas, hielo en condiciones muy frías)
Si la cristalización se produce con disponibilidad de espacio y unas condiciones ambientales estables y duraderas, se producen cristales con caras planas.
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Estructura interna de los cristales y los minerales1.Tipos de enlace:2.Redes cristalinas3.Los principales sistemas de
cristalización4.Imperfecciones, maclas y agregados
cristalinos
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Estructura interna de los cristales y los minerales1.Tipos de enlace:
1.Entre átomos:1. Iónico2. Covalente3. Metálico
2.Entre moléculas:1. Fuerzas de Van der Waalls2. Puentes de Hidrógeno
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Tipos de enlace
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Tipos de enlace: iónico
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Tipos de enlace: puentes de hidrógeno
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Tema 2. Redes cristalinas
1.Generalidades2.Redes planas3.Redes espaciales o redes de Bravais
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Tema 2. Redes cristalinas: generalidades
La estructura cristalina es una organización espacial de los elementos constituyentes de un cristal.Los átomos o moléculas de un mineral se disponen en sucesiones repetitivas y regulares en el espacio.Red cristalina es la representación (el modelo) de esa disposición.En una red cada elemento que se repite está representado como un punto o nudo.El poliedro de coordinación es la disposición de aniones alrededor de un catión, que definen una figura geométrica y que se repite en el espacio.El número de coordinación es el número de aniones que rodean a un catión (formando el poliedro de coordinación).
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Enlce iónico y estructura de la pirita
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Tema 2. Redes cristalinas planas
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Tema 2. Redes cristalinas planas
Las redes planas: son modelos de la posible estructura de los minerales si se dieran en un espacio bidimensional. Para ello, se definen las cinco posibles estructuras mediante la disposición de los nudos según sucesiones repetidas de traslación.Rómbica=Rectangular centrada
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Tema 2. Redes espaciales (de Bravais) y sistemas cristalinos
La superposición de los cinco tipos de redes planas da lugar a redes tridimensionales. Al hacerlo, se demuestra que sólo hay 14 redes tridimensionales que se conocen como redes de Bravais.La redes se clasifican en 7 sistemas cristalinos definidos por su simetría.Imagen: www.hiru.com/es/geologia/geologia_00300.html
http://www.hiru.com/es/geologia/geologia_00300.html
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Tema 2. Redes espaciales (de Bravais) y sistemas cristalinos
http://www.esi2.us.es/IMM2/estructuras%20cristalinas/principal.html
http://www.esi2.us.es/IMM2/estructuras cristalinas/principal.htmlhttp://www.esi2.us.es/IMM2/estructuras cristalinas/principal.html
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Tema 2. Sistemas cristalinos. Celda unidad
CÚBICO a=b=c α=β=γ=90º
ORTORRÓMBICO a≠b≠c α=β=γ=90º
TETRAGONAL a=b≠c α=β=γ=90º
HEXAGONAL a=b≠c α=β=90º; γ=120º
MONOCLÍNICO a≠b≠c α=γ=90º≠β
ROMBOÉDRICO a=b=c α=β=γ≠90º
TRICLÍNICO a≠b≠c α≠β≠γ≠90º
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Tema 2. Imperfecciones, maclas y agregados cristalinos
Las imperfecciones cristalinas aparecen por uno de los siguientes motivos:cuando el espacio disponible para el crecimiento del cristal no permite que crezca libremente en todas direcciones oel proceso de cristalización presenta alteraciones por la presencia de impurezas o irregularidades (algo así como jugar al Tetris y dejar huecos o bloques que resaltan).
Las maclas son un caso especial de agregado cristalino: se trata de un agregado monomineral (todos los cristales son de la misma especie mineral) formado por unos pocos cristales que han crecido compartiendo una parte de su estructura y definiendo algunos elementos de simetría del conjunto.
Los agregados cristalinos están formado por cristales de varios tipos de minerales (y así ocurre en la mayoría de las rocas). Los minerales crecen hasta formar un entramado. Los minerales no muestran la geometría externa que correspondería a su estructura interna.
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Tema 2. Imperfecciones
Impurezas en calcita (CO3Ca)http://www.spanishminerals.com
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Tema 2. Maclas
Macla de Karlsbad Ortosa
Macla de Pirita
Pirita http://www.uam.es/personal_pdi/ciencias/casado/GEORED/Mineralogia/maclas.htm
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Tema 2. Agregados cristalinos
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Tema 2. Isomorfismo y polimorfismo
1. Isomorfismo: minerales de distinta composición tienen la misma estructura cristalina.
2. Polimorfismo cuando dos minerales tienen la misma composición pero diferente estructura
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Tema 2. Isomorfismo y polimorfismo
1. Isomorfismo: minerales de distinta composición tienen la misma estructura cristalina.
2. Polimorfismo cuando dos minerales tienen la misma composición pero diferente estructura
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Tema 2. Isomorfismo y polimorfismo
Isomorfismo: minerales de distinta composición tienen la misma estructura cristalina.
Siderita (CO3Fe) (www.elguijo.org)
Magnesita (CO3Mg) (http://usuarios.lycos.es/arrminerales/Magnesita_Albatera_Ali.JPG)
http://www.elguijo.org/http://usuarios.lycos.es/arrminerales/Magnesita_Albatera_Ali.JPGhttp://usuarios.lycos.es/arrminerales/Magnesita_Albatera_Ali.JPG
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Tema 2. Isomorfismo y polimorfismo
Polimorfismocuando dos minerales tienen la misma composición pero diferente estructura
Diamante (C) Grafito (C)
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Tema 2. Minerales petrográficos
Clasificación1.Minerales silicatados: su clasificación y propiedades de los principales minerales.
2.Minerales no silicatados: su clasificación y propiedades de los principales minerales.
Minerales petrográficosSon los principales constituyentes de las rocasUnos 100 minerales de unas 2.000 especies minerales y unas 10.000 variedades
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Tema 2. Silicatos
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Tema 2. Silicatos
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Tema 2. Silicatos
Nesosilicatos
Tectosilicatos
Sorosilicatos
Ciclosilicatos
Inosilicatos
Filosilicatos
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Tema 2. Silicatos
Nesosilicatos 1 Olivino, Granate, CircónSorosilicatos 2 Epidota, HemimorfitaCiclosilicatos Cadenas
cerradasBerilo, Turmalina
Inosilicatos Cadenas Diópsido, Augita
FilosilicatosLáminas
Moscovita, Biotita, Clorita, Talco, Caolinita (minerales de la arcilla)
Tectosilicatos3D
Cuarzo, Feldespatos (Ortosa) y Plagioclasas (Albita)
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Tema 2. Nesosilicatos
1Olivino: Forsterita SiO4 Mg2
Fayalita SiO4 Fe2Granate: Almandino (SiO4)3Fe3 Al2
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Tema 2. Nesosilicatos
Nesosilicatos 1 Circón: ZrSiO4
•Sustituye Zr x U(en pequeñas cantidades)•No incorpora Plomo•Datación Uranio- Plomo•Muy abundante
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Tema 2. Sorosilicatos
Sorosilicatos 2 Epidota, Hemimorfita
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Tema 2. Ciclosilicatos
Ciclosilicatos Cadenas cerradas
Berilo, Turmalina
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Tema 2. Inosilicatos
Inosilicatos Cadenas Piroxenos:DiópsidoAnfíboles: Augita
PiroxenosCadenas sencillas(Si2 O6 ) XYXY~Mg2+, Ca2+, Fe2+ y Al3+Diópsido: Si2 O6 (Ca Mg)2
AnfíbolesCadenas dobles(Si8 O22 ) XYHornblenda:Ca2 Na(Mg,Fe)4 (Al,Fe,Ti) 3 Si8 O22 (O,OH)2
http://www.uclm.es/profesorado/jaazcarate/Docencia.htmN
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Tema 2. Filosilicatos
Filosilicatos LáminasMoscovita, Biotita, Clorita, Talco, Caolinita (minerales de la arcilla)
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Tema 2. TectosilicatosTectosilicatos 3D Cuarzo
CuarzoArmazón tridimensional del tetraedros de síliceSiO2Variedades: amatista, lechoso, etc.http://mineral.galleries.com/minerals/gemsto ne/rock_cry/roc-26.jpg
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Tema 2. TectosilicatosTectosilicatos 3D Feldespatos (Ortosa) y Plagioclasas (Albita)
FeldespatosArmazón tridimensional de tetraedrosSiO44- y AlO45-Ortosa: Si3 O8 K Al (Feldespato potásico) Albita: Si3 O8 Na Al (Plagioclasa sódica) Anortita: Si3 O8 Ca Al (Plagioclasa cálcica).
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Tema 2. Minerales no silicatados
Elementos nativos
CarbonatosNitratosBoratosFosfatosSulfatosWolframatos y
Tungstatos
SulfurosHalurosÓxidosHidróxidos
Salvo otra indicación, imágenes procedentes de www.ucm.es/cristamine
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Tema 2. No silicatados: ELEMENTOS NATIVOS
•METALES
•Cobre
•Plata
•Platino
•Oro
•SEMIMETALES
•Arsénico
•Bismuto
•NO METALES
•Carbono
•Azufre
http://es.wikipedia.org/wiki/Imagen:Au-TableImage.png
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Tema 2. No silicatados: ELEMENTOS NATIVOS
http://es.wikipedia.org/wiki/Imagen:Au-TableImage.png
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Tema 2. No silicatados: ELEMENTOS NATIVOS
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Tema 2. No silicatados: ELEMENTOS NATIVOS
Animaciones de grafito y diamantehttp://commons.wikimedia.org/wiki/Image:Graphite_stereo_animation.gifhttp://commons.wikimedia.org/wiki/Image:Diamond_stereo_animation.gif
http://commons.wikimedia.org/wiki/Image:Graphite_stereo_animation.gifhttp://commons.wikimedia.org/wiki/Image:Diamond_stereo_animation.gif
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Tema 2. No silicatados: HALUROS Y SULFUROS
Haluros Halita (NaCl), Fluorita (CaF2
), Silvina (KCl)
Sulfuros Galena(PbS), Calcopirita (CuFeS2
), Cinabrio
(HgS),
Blenda (ZnS), Rejalbar (AsS), Estibina (Sb2
S3
)
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Tema 2. No silicatados: HALUROS: Halita (Sal común, NaCl)
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Tema 2. No silicatados: HALUROS Silvina (KCl)
www.uned.es/cristamine
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Tema 2. No silicatados: HALUROS Fluorita (CaF2 )
Fluorita: CaF. La Collada, Asturias (España). Museo de Ciencias Naturales de la Salle - Hermano León, Paterna (Valencia) Ref: 1255. http://www.uned.es/cristamine/fichas/fluorita/mas/fluori53.htm
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Tema 2. No silicatados: SULFUROS
•Galena(PbS)•Blenda o Esfalerita (ZnS) •Cinabrio (HgS)•Calcopirita (CuFeS2 )•Rejalbar (AsS)•Estibina (Sb2 S3 )
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Tema 2. No silicatados: SULFUROS
•Galena: PbS (Cúbico)•Blenda o Esfalerita: (Fe,Zn)S (Cúbico)•Cinabrio (HgS) (Hexagonal)
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Tema 2. No silicatados: SULFUROS
•Pirita: Fe2 S (Cúbico)•Calcopirita:CuFeS2 (Tetragonal)•Rejalbar: AsS (Monoclínico)•Estibina: Sb2 S3 (Ortorrómbico)
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Tema 2. No silicatados: ÓXIDOS E HIDRÓXIDOS
Óxidos MagnetitaCuprita Corindón
Hidróxidos GoethitaLimonita
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Tema 2. No silicatados: ÓXIDOS E HIDRÓXIDOS
Óxidos Magnetita (CUB): Fe2+Fe3+2 O4Cuprita (CUB): Cu2 OCorindón (HEX): Al2 O3
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Tema 2. No silicatados: ÓXIDOS E HIDRÓXIDOS
Hidróxidos Goethita o Limonita(ORTROM): Fe3+O(OH)
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Tema 2. No silicatados: OXISALES
•Carbonatos: CO32-•Nitratos: NO3-•Fosfatos: PO43-•Sulfatos: SO42-•Boratos: BO2-•Wolframatos o Tungstatos(WO42-)
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Tema 2. No silicatados-Oxisales: Carbonatos
Calcita (HEX)CaCO3
Dolomita (HEX)MgCaCO3
Aragonito (ORTOROM)CaCO3
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Tema 2. No silicatados-Oxisales: Nitratos y Fosfatos
Nitrato deSodio: FertilizaPotasio: PólvoraPlata: Fotografía
Apatito (HEX)Ca5 (PO4 )3 (F,Cl,OH)
Piromorfita (HEXA)Pb5 Cl(PO4 )3
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Tema 2. No silicatados-Oxisales: Sulfatos
YesoCaSO4. 2H2 O(MONOCLÍNICO)
AnhidritaCaSO4(ORTORRÓMBICO)
GlauberitaNa2 Ca(SO4 )2(MONOCLÍNICO)
BaritinaBaSO4(ORTORRÓMBICO)
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Tema 2. No silicatados-Oxisales: Boratos
BoraxNa2 B4 O5 (OH)4 ·8H2 O(MONOCLÍNICO)•Detergente, jabones•Fundente en joyería•Ácido bórico:
•Antitséptico•Desodorante•Insecticida•Conservador de alimentos
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Tema 2. No silicatados-Oxisales: Wolframatos
Wolframita(Fe,Mn)WO4•Lámparas incandescentes•Soldadura•Blindaje•Dardos (barrilete)•Joyería
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MineralesTema 2. Minerales y Rocas2.1.Conceptos de cristal y mineralFormación de minerales y cristales: CRISTALIZACIÓNEstructura interna de los cristales y los mineralesEstructura interna de los cristales y los mineralesTipos de enlaceTipos de enlace: iónicoTipos de enlace: puentes de hidrógenoTema 2. Redes cristalinasTema 2. Redes cristalinas: generalidadesEnlce iónico y estructura de la piritaTema 2. Redes cristalinas planasTema 2. Redes cristalinas planasTema 2. Redes espaciales (de Bravais) y sistemas cristalinosTema 2. Redes espaciales (de Bravais) y sistemas cristalinosTema 2. Sistemas cristalinos. Celda unidadTema 2. Imperfecciones, maclas y agregados cristalinosTema 2. ImperfeccionesTema 2. MaclasTema 2. Agregados cristalinosTema 2. Isomorfismo y polimorfismoTema 2. Isomorfismo y polimorfismoTema 2. Isomorfismo y polimorfismoTema 2. Isomorfismo y polimorfismoTema 2. Minerales petrográficosTema 2. SilicatosTema 2. SilicatosTema 2. SilicatosTema 2. SilicatosTema 2. NesosilicatosTema 2. NesosilicatosTema 2. SorosilicatosTema 2. CiclosilicatosTema 2. InosilicatosTema 2. FilosilicatosTema 2. TectosilicatosTema 2. TectosilicatosNúmero de diapositiva 39Tema 2. Minerales no silicatadosTema 2. No silicatados: ELEMENTOS NATIVOSTema 2. No silicatados: ELEMENTOS NATIVOSTema 2. No silicatados: ELEMENTOS NATIVOSTema 2. No silicatados: ELEMENTOS NATIVOSTema 2. No silicatados:�HALUROS Y SULFUROSTema 2. No silicatados: HALUROS:� Halita (Sal común, NaCl)Tema 2. No silicatados: HALUROS � Silvina (KCl)Tema 2. No silicatados: HALUROS � Fluorita (CaF2)Tema 2. No silicatados:�SULFUROS Tema 2. No silicatados:�SULFUROS Tema 2. No silicatados:�SULFUROS Tema 2. No silicatados:�ÓXIDOS E HIDRÓXIDOSTema 2. No silicatados:�ÓXIDOS E HIDRÓXIDOSTema 2. No silicatados:�ÓXIDOS E HIDRÓXIDOSTema 2. No silicatados: OXISALESTema 2. No silicatados-Oxisales: CarbonatosTema 2. No silicatados-Oxisales: Nitratos y FosfatosTema 2. No silicatados-Oxisales: SulfatosTema 2. No silicatados-Oxisales: BoratosTema 2. No silicatados-Oxisales: Wolframatos