Este documento proporciona información sobre mineralogía y rocas. Brevemente describe los minerales, su clasificación, propiedades y tipos principales como silicatos, carbonatos y óxidos. También resume los tipos de rocas, incluyendo ígneas formadas por la consolidación de magma, sedimentarias formadas por la alteración y sedimentación de otras rocas, y metamórficas formadas por la modificación de rocas preexistentes bajo presión y temperatura.
2. MINERALOGÍA
Un mineral es un sólido natural que posee una determinada
composición química, o una escala definida de composiciones
químicas, y propiedades físicas igualmente determinadas.
El número de minerales conocidos sobrepasa los 2.000, citando
algunos autores cifras superiores a los 4.000, debiéndose esta
diferencia a que estas últimos aplican con menor rigor las
características anteriormente aludidas.
Los minerales poseen generalmente una estructura interna
organizada como consecuencia de un ordenamiento
sistemático de sus átomos constitutivos, es decir, son cristalinos.
Algunos sólidos naturales carecen de esta propiedad de
ordenación y son amorfas (vidrios volcánicos, ámbar, geles,
carbones, asfaltos). Muchas de estas substancias amorfas, que
algunos autores denominan mineraloides, no constituyen en
realidad especies estables definitivas, sino fases intermedias de
reestructuración, cuyo estado final son minerales perfectamente
cristalinos.
3. MINERALOGÍA
Del gran conjunto de minerales conocidos en la Naturaleza sólo un grupo reducido de unos cincuenta, los
denominados petrogénicos o petrográficos, desempeñan un papel esencial en la formación de rocas. En el
presente trabajo, únicamente, los minerales comprendidos en este pequeño grupo, anotándose de cada uno de
ellos la composición química, la estructura interna, alguna de sus características mensurables, el origen y, por fin,
si su presencia en las rocas tiene carácter esencial o accidental.
Se utiliza un sistema de clasificación esencialmente químico aceptado por la mayor parte de los autores y que
tiene la ventaja de su fácil desarrollo. Los diversos grupos de minerales se numeran en orden decreciente de su
importancia petrogénica, separando para el estudio, a los silicatos, grupo de gran importancia petrogénica, del
resto de los minerales asilicatados.
4. MINERALOGÍA
Los silicatos son los componentes más importantes de las rocas y, por consiguiente, de la corteza terrestre,
integrando el 95 por ciento de ésta. Es, además, el grupo de minerales más rico en especies.
Son silicatos todos los minerales en los cuales el silicio y el oxígeno se coordinan en estructura tetraédrica,
formando los denominados tetraedros (SiO4).
.
En general, los silicatos se caracterizan por no
tener aspecto metálico y por su elevada
dureza. Su división se establece en varios
conjuntos atendiendo a su estructura que está
determinada, en cada caso, por la forma de
agrupación de los tetraedros (SiO4). En
cualquier tipo de silicatos, el silicio puede ser
sustituido parcialmente por el aluminio (y en
algunos casos, el boro), obteniéndose así los
aluminosilicatos, minerales que se describen
junto a los silicatos.
Por lo tanto, el grupo funcional de todos los
silicatospuede expresarse así:
(Sia-kAlkOb)-(2b+k-4a)
7. MINERALOGÍA
En los carbonatos, la unidad estructural esencial es
el ion CO32-. Éste se combina con cationes
divalentes pero éstos, en función de su tamaño, se
encuentran, bien en coordinación octaédrica
cuando no son muy grandes (Fe2+, Mg2+, etc.), bien
en coordinación mayor cuando se trata de cationes
mayores (Pb2+, Ba2+, etc.).
En el primer caso, el sistema de cristalización es el
hexagonal y en el segundo, el rómbico. El tamaño
del catión calcio, intermedio entre los citados,
admite las dos posibles coordinaciones y así
tenemos dos minerales cuya fórmula es CaCO3
Calcita y Aragonito.
Vamos a limitarnos a citar tres carbonatos
hexagonales: Calcita, Dolomita y Siderita, y uno
rómbico:Araganito.
8. MINERALOGÍALa calcita es carbonato cálcico de fórmula CaCO3.
•Sistema de cristalización: hexagonal, cristalizando en forma de
romboedros, de prismas hexagonales apuntados por romboedros
y de escalenoedros apuntados por romboedros (Diente de perro).
•Dureza: 3.
•Densidad: 2,72 g/cm3.
•Color: en general incoloro, blanco, gris o amarillo. La variedad
transparente y cristalizada en romboedros recibe el nombre de
espato de Islandia, presentando una notable doble refracción. Si se
presenta en forma de cristales bien formados, no siendo
romboedros transparentes, se llama espato calizo.
•Propiedades químicas: da efervescencia por desprendimiento de
CO2 al tratarla con ácido clorhídrico, incluso en frío.
•Exfoliación: muy perfecta, en tres planos oblicuos que originan
fragmentos romboédricos, anulándose la fractura concoidea.
•Origen fundamental: de alteración.
•Presencia: la calcita es un mineral esencial en muchas rocas
sedimentarias (caliza, marga, etc.) y metamórficas (mármo
9. MINERALOGÍA
La dolomita es carbonato cálcico-magnésico de fórmula:
CaMg(CO3)2.
Sistema de cristalización: hexagonal. Forma cristales de aspecto
lenticular y, en general, cristales de aristas curvas y caras
abombadas.
Dureza: de 3,5 a 4.
Densidad: 2,72 g/cm3.
Color: siempre claro, blanco y, menos frecuentemente, rosado,
pardo o amarillo.
Propiedades químicas: no reacciona en frío con ácido
clorhídrico.
Exfoliación: perfecta, puede dar fractura concoidea.
Origen fundamental: de alteración y, en algunos casos, es
metamórfico.
Presencia: es un mineral esencial en la roca sedimentaria
dolomía y en la metamórfica mármol dolomítico
10. MINERALOGÍA
La siderita o Espato de hierro es carbonato ferroso, de fórmula
FeCO3.
Sistema de cristalización: hexagonal, frecuentemente en cristales
lenticulares.
Dureza: de 4 a 4,5.
Densidad: de 3,7 a 3,9 g/cm3.
Color: normalmente gris, pardo negruzco o pardo amarillento,
dando raya blanca o amarilla. Por alteración toma tonalidades
más oscuras.
Propiedades químicas: no reacciona con ácido clorhídrico en
frío.
Exfoliación: perfecta.
Origen fundamental: magmático y de alteración.
Presencia: es un mineral accidental, sin importancia petrogénica,
aunque constituye una buena mena de hierro.
11. MINERALOGÍA
Se engloban en el presente apartado los mineralespertenecientesa los siguientes
grupos:
Sulfatos
Sulfuros
Cloruros
Fosfatos
Sulfatos
En los sulfatos, el azufre actúa como catión por pérdida de los seis electrones
presentes en el nivel exterior. El radio iónico de este catión es pequeño, 0,30 Å, lo que
permiteuna coordinación 4 muy estable. Estos grupos tetraédricosSO4
2- son las
unidades estructuralesfundamentales de los sulfatos mineralesy se unen a travésde
cationes medianosen coordinación 6 (calcio) o grandes en coordinación 12 (bario).
12. MINERALOGÍA
Los óxidos e hidróxidos son minerales que casi siempre se encuentran
presentes, aunque en pequeña cantidad, en la mayor parte de las
rocas; sobre todo, los óxidos e hidróxidos de hierro. Nunca son
minerales esenciales en cuanto a su importancia petrogénica, pero su
importancia en minería y de manera fundamental en algunas casos, su
importancia edafológica justifican los apartados siguientes:
Óxidos e hidróxidos de hierro
Óxidos e hidróxidos de aluminio
Otros óxidos
13. ROCAS
Las rocas se dividen en tres grandes grupos: ígneas, sedimentarias y metamórficas.
•Son ígneas las rocas que se originaron como resultado del enfriamiento y consolidación de un
magma a material natural fundido, por lo que también se conocen como magmátitas.
•Las rocas sedimentarias o sedimentitas proceden de fenómenos de alteración, transporte,
sedimentación y consolidación de cualquier otro tipo de roca.
•Las rocas metamórficas o metamorfitas se han formado en el interior de la corteza como resultado
de una profunda modificación de rocas preexistentes, bajo la acción de elevadas presiones o/y
temperaturas pero sin pérdida del estado sólido del material.
14. ROCAS ÍGNEAS
El lugar en que se ha producido la consolidación del magma que origina las rocas
ígneas, determina la divisiónde éstas, según su origen en:
a.Plutónicas: Formadas a grandes profundidades en condiciones de alta presión y
alta temperatura, con lento descenso de ésta y sin pérdida degases magmáticos.
b.Hipabisales (o filonianas): Formadas a profundidades intermedias gracias al
desplazamiento parcial (sin llegar a aflorar) de masas de magma, y con
enfriamiento más rápido de éste por las dimensiones limitadas de los filones en
que se inyecta.
c.Volcánicas (o extrusivas): Formadas por consolidación rápida del magma a
nivel superficial o subsuperficial, bajo condiciones atmosféricas o cuasi-
atmosféricas.
Las rocas ígneas pueden presentar un diferente grado de cristalización: son
holocristalinas, cuando se encuentran totalmente cristalizadas; hipocristalinas,
cuando se encuentran parcialmente cristalizadas, y vítreas o hialinas, cuando
toda la masa es amorfa.
Asimismo, el tamaño de los cristales puede presentar grandes diferencias: se
denominan fenocristales a aquéllos que poseen tamaño relativamente grande,
siendo fácilmente apreciables a simple vista; se denominan microcristales a los de
pequeño tamaño que sólo pueden ser apreciados con la ayuda de un
microscopio. Con frecuencia, estos últimos presentan una forma alargada o
astillosa y se denominanmicrolitos.
15. ROCAS ÍGNEAS
La estructura de las rocas ígneas hace referencia al tamaño, la forma,
los modos de agrupación de los cristales, etc. Una forma de clasificarla
es atendiendo a los tiempos y etapas de consolidación del magma:
Cuando la consolidación se realiza en una sola etapa de larga
duración, la estructura se llama granular y se caracteriza por poseer
fenocristales de tamaños más o menos equidimensionales. Un caso
particular de ésta es la estructura pegmatítica, en la cual los
fenocristales son de tamaño desproporcionadamente grandes.
Si la consolidación se efectúa en dos etapas, la primera de larga y la
segunda de corta duración, la estructura se llama porfídica y se
caracteriza por tener fenocristales englobados por una masa de
microcristales o/y de pasta vítrea que, en ocasiones, cuando los
fenocristales son muy abundantes, aparece rellenando simplemente los
huecos o intersticios que dejan entre sí dichos fenocristales.
Si la consolidación se efectúa, fundamentalmente, en una sola etapa
de corta duración, se obtiene la estructura vítrea que se caracteriza
porque toda la masa está constituida por pasta vítrea, aunque
ocasionalmente se presenten inmersos en ella algunos microlitos y
fenocristales.
16. ROCAS ÍGNEAS
Clasificación
La clasificación de las rocas ígneas es compleja. En general, se
conjugan criterios como son el contenido en minerales máficos
(minerales coloreados, principalmente los ferromagnesianos) y
félsicos (minerales poco o nada coloreados, como son el cuarzo,
feldespatos y feldespatoides). Cuando dominan los minerales
máficos y ultramáficos, las rocas correspondientes reciben el
nombre de melanocratas, y cuando dominan los minerales félsicos,
se las llama leucocratas.
Los conceptos anteriores tienen relación con el contenido de SiO2
en los distintos minerales de la roca (recuérdese que el cuarzo y los
feldespatos tienen mayor proporción de SiO2 que los
ferromagnesianos, neso, ciclo, ino y filosilicatos); por ella y de forma
genérica, las rocas ígneas pueden agruparse en cuatro categorías
de quimismo: ácido, intermedio, básico y ultrabásico en orden
decreciente de contenido en sílice.
18. ROCAS METAMÓRFICAS
Las rocas metamórficas son el resultado de la transformación de cualquier
otro tipo de rocas, ígneas, sedimentarias e, incluso, metamórficas,
mediante fenómenos de metamorfismo.
Estos fenómenos debidos al cambio de las condiciones físico-químicas a
que estaban sometidas las primitivas rocas, modifican en ellas no sólo su
composición mineralógica, sino también la composición química, así
como la estructura y la textura.
El grado de metamorfismo de las rocas puede ser distinto, por eso existen
transiciones graduales a las rocas metamórficas desde las
correspondientes ígneas y sedimentarias.
Los tipos de metamorfismo son: dinámico, cuando la causa de la
transformación de las rocas son grandes presiones; de contacto, si la
causa ha sido una alta temperatura por proximidad de un magma; y
regional, cuando concurren las dos causas anteriores.
Estas especiales condiciones que inciden en la formación de las rocas
metamórficas hacen que todas ellas se encuentren cristalizadas. Las
presiones, que de una manera constante y con mayor o menor
intensidad, siempre se producen en los fenómenos de metamorfismo,
hacen que las rocas de este tipo, normalmente, presenten cierta
pizarrosidad
19. ROCAS METAMÓRFICAS
Clasificación de las rocas metamórficas
Las rocas metamórficas pueden dividirse, esencialmente, con
arreglo a dos criterios:
Según las facies de aparición de minerales de metamorfismo,
esto es, según las condiciones de presión y temperatura en las
cuales, si el quimismo lo permite, van a formarse actinota, o
sillimanita, o granates, etc.
Según las secuencias metamórficas o, lo que es lo mismo, según
el tipo de roca que les da origen.
Nosotros vamos a utilizar este segundo criterio, menos interesante
desde el punto de vista científico, pero más útil para su
descripción e identificación macroscópica y, sobre todo, con
vistas a considerar la roca como material a partir del cual va a
desarrollarse el suelo.
Las rocas metamórficas más corrientes quedan especificadas en
el siguiente cuadro
21. ROCAS SEDIMENTARIAS
Las rocas sedimentarlas son las que se han producido como consecuencia de
fenómenos de alteración, transporte y sedimentación sobre cualquier tipo de
roca anterior, por lo tanto los minerales que las componen pueden ser los
mismos que existían en la roca anterior después de haber sufrido disgregación
física, transporte y sedimentación, o bien pueden ser minerales formados por
alteración química de otras preexistentes, que son los que se denominan
mineralesde alteración.
La división fundamental de las rocas sedimentarlas se hace teniendo en
cuenta la forma predominante deproducirse el depósito o sedimento:
•Detríticas, en que la sedimentación se produce por disminución de energía
del agente transportante.El sedimento se denomina detrítico o clástico.
•Químicas, en que la sedimentación se produce o bien por concentración,
como es el caso de la evaporación del disolvente o de una sobresaturación
de la disolución, o bien por precipitación, lo cual ocurre cuando se produce
una reacción química con formación de sustancias insolubles. En este caso el
depósito se denomina químico.
•Orgánicas, cuando en la sedimentación se acumulan restos vegetales o
animales,produciéndose un depósito orgánico.
22. ROCAS SEDIMENTARIAS
Sin embargo, es tan corriente la
coexistencia de dos o más de las causas
que producen sedimentación, que,
desde el punto de vista práctico,
haremos, exclusivamente, dos apartados:
•Rocas sedimentarias detríticas, cuando
la sedimentación mecánica sea el
proceso predominante en la formación
del sedimento.
•Rocas organoquímicas, cuando en la
sedimentación jueguen papel
determinante los procesos químicos o/y
la acumulación de restos orgánicos.
