GEOLOGIA CLASE VI - CRISTALOGRAFIA MINERALES Y ROCA.pdf
1. FACULTAD DE INGENIERÍA
UNIVERSIDAD PERUANA LOS ANDES
GEOLOGIA
CAPITULO VI
MINERALES
Y ROCAS
Ing. Javier Navarro Véliz
CIP. No. 45152
CARRERA PROFESIONAL DE
INGENIERÍA CIVIL
4. QUE ES UN
CRISTAL
un cristal es un sólido que
presenta un patrón de difracción
no difuso y bien definido.
La mayoría de los cristales naturales se
forman a partir de la cristalización de
gases a presión en la pared interior de
cavidades rocosas llamadas geodas.
La calidad, tamaño, color y forma de los
cristales dependen de la presión y
composición de los gases en dichas
geodas (burbujas) y de la temperatura y
otras condiciones del magma en el que se
formen.
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5. El vidrio, a diferencia de un cristal, es amorfo.
Los cristales se distinguen de los sólidos amorfos
denominado también geles de mineral o mineraloide
no solo por su geometría regular, sino también por la
anisotropía de sus propiedades.
Los cristales están formados por la unión de
partículas dispuestas de forma regular siguiendo un
esquema, en forma y orientación, en todo el cristal y
que crea una red tridimensional.
En un cristal, los átomos e iones se encuentran
organizados de forma simétrica en redes
elementales, que se repiten indefinidamente
formando una estructura cristalina.
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6. Estas partículas pueden ser átomos unidos por
enlaces covalentes, como el diamante y los
metales, o iones unidos por electrovalencia, como
el cloruro de sodio.
Por tanto, un cristal suele tener la misma forma de
la estructura cristalina que la conforma, a menos
que haya sido erosionado o mutilado de alguna
manera.
Del estudio de la estructura, composición,
formación y propiedades de los cristales se ocupa
la CRISTALOGRAFIA.
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8. Entonces se
denomina un
cristal:
➢Es un sólidos poliédricos
naturales.
➢ Tienen una estructura molecular
definida.
➢ Están limitados por caras planas
cristalinas de forma y tamaño
determinado para cada sustancia
química.
➢Son resultados de un compuesto
químico cuando se cristaliza en
condiciones favorables
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9. La materia cristalina está compuesta de
partículas sumamente pequeños, que son los
iones, átomos o moléculas.
Estas partículas se pueden agrupar de dos
maneras distintas:
➢Arbitrarias e irregularmente, dando lugar a la
estructura amorfa. Ejemplo los mineraloides.
➢La estructura cristalina, está dispuestas
ordenadamente respecto a un modelo
determinado como son los nudos de una red
paralelepípedo.
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10. ESTRUCTURA DE LOS CRISTALES
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11. Modelo atómico en un material
ordenado (cristal)
Modelo atómico de un vidrio
Hay ocasiones en las que la repetitividad de una estructura se rompe,
no es exacta, y precisamente esa característica es lo que diferencia a
los cristales de los vidrios o en general de los llamados materiales
amorfos (desordenados o poco ordenados).
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12. QUE ES LA
CRISTALOGRAFIA
La cristalografía es la
Ciencia que estudia los
CRISTALES.
La cristalografía estudia el del
crecimiento y la geometría de estos
cristales, y su composición química.
La estructura cristalina también se puede estudiar por medio de
microscopia electrónica.
Uno de sus objetivos es conocer la posición relativa de los átomos,
iones y moléculas que los constituyen sus patrones de repetición o
empaquetamiento, es decir, su estructura tridimensional.
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14. Cuando las condiciones son
favorables, cada elemento o
compuesto químico tiende a
cristalizarse en una forma
definida y característica.
Existe treinta y dos clases
cristalinas,
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.
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15. Cristales de sulfato
de cobre.
Estos cristales
tienen una
estructura cristalina
triclínica.
Cristal de cuarzo.
Sistema de cristalización
Hexagonal.
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17. Los métodos de cristalización más generalizados son:
1. POR SOLIDIFICACIÓN: A medida que la temperatura desciende, las moléculas
pierden energía, disminuyen su velocidad y van aproximándose, poniéndose en
contacto , si la temperatura baja disminuye su movimiento ordenarse en un modelo
regular tridimensional (sólido) y son ayudados a mantenerse en sus posiciones por
fuerzas de enlace.
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18. 2. POR SUBLIMACIÓN: Cuando las sustancias pasan directamente del estado gaseosos
al sólido, sin pasar necesariamente por el estado líquido. Ejemplo el azufre en los
volcanes.
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19. 3. POR SOBRESATURACIÓN: Cuando hay suficientes moléculas de disolvente para mantener
separadas las partículas de las sustancias disueltas, no hay cristalización, pero al
disminuir el disolvente por evaporación, las partículas disueltas se ponen en contacto y
se forma núcleos de cristales. Ejemplo los depósitos de sal o halita.
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20. 4. POR REACCIONES QUÍMICAS: Cuando dos sustancias disueltas, a través de reacciones
químicas, dan lugar a una tercera; de este modo se formaron en la naturaleza los
carbonatos, sulfatos.
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21. Los ejes cristalográficos, son elementos
imaginarios de referencia, paralelos a las
aristas de la celda unidad, lo que equivale a
decir que son paralelos las aristas de las
caras posibles de los cristales:
➢ uno de ellos se orienta en posición vertical,
de arriba abajo, y se llama eje c;
➢ otro hacia el observador y se llama eje a y
➢ el otro de izquierda a derecha y se
denomina eje b, cada eje tiene dos
extremos; uno positivo y otro negativo.
LOS EJES CRISTALOGRÁFICOS
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22. El ángulo que forma los ejes b y c se denomina
Alfa,
El ángulo que forma a y c se denomina Beta y
El ángulo que forma los ejes a y b se denomina
Gamma.
Cuando una cara del cristal puede cortar a los tres
ejes, se llama piramidal;
a dos ejes, se denomina prismática y
a un solo eje se le llama pinacoide.
Este sistema incluye los cristales con tres ejes
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C
B
A
23. La cristalografía geométrica estudia la forma de los cristales, la cual está relacionado íntimamente
con su estructura atómica interna.
Los cristales por ser poliedros presentan cierto número de caras, aristas y vértices, que son sus
elementos reales (caras + vértices = aristas + 2), es decir son los elementos reales.
Los elementos imaginarios, son los que permiten referir a ellos la simetría de un cristal y aún
siendo ideales tienen gran importancia para el reconocimiento de las diversas formas
cristalográficas y son tres: centro, planos y ejes de simetría.
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24. LOS SIETE SISTEMA DE CRISTALIZACION
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25. LOS SIETE SISTEMA DE CRISTALINOS EN LOS MINERALES
CUBICO - DIAMANTE TETRAGONAL -
CALCOPIRITA
HEXAGONAL - CUARZO TRIGONAL - CORINDÓN
RÓMBICO ARAGONITO MONOCLÍNICO- EPIDOTA TRICLÍNICO - FOSFATOS
26. La mineralogía, rama de la
Geología.
Ciencia que trata de la forma,
propiedades, composición, yacimientos
y génesis de los minerales.
Como rama especial nace la
geoquímica, conjunto de conocimientos
referentes al contenido material en
todas las partes del globo terrestre.
La inmensa mayoría de las rocas
son agregados de minerales.
La plumita o piedra pómez, están
formadas por vidrio volcánico.
Carbón, están compuestas por los
productos de la descomposición
orgánica.
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27. MINERAL, es toda sustancia
sólida.
Es inorgánica, natural, que posee
una estructura interna característica
por la disposición ordenada de sus
átomos.
Con un composición química
definida, propiedades físicas
uniformes que varían dentro de
límites definidos y constituyen la
corteza sólida de la tierra.
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28. QUE ES LA
PROPIEDAD
FISICA DE
LOS
MINERALES
Es el resultado directo de sus
características químicas y estructurales.
Por ejemplo la rotura o fracturamiento que
se dividen de maneras distintas.
Otro aspecto que caracteriza a los
minerales es el brillo.
También es importantes la dureza, por
ejemplo el diamante, que es el más duro de
todos los minerales naturales
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29. QUE ES UN
MINERAL
ISOTROPICO
Dícese del material que posee
las mismas propiedades físicas
en todas las direcciones.
QUE ES UN
MINERAL
ANISOTROPICO
La anisotropía es la propiedad
general de la materia según la
cual cualidades varían según la
dirección en que son
examinadas.
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30. PROPIEDAD
FISICA DE L0S
MINERALES:
COLOR
Es debido a la composición
química y a las impurezas
presentes en el mineral,
se puede presentar una o más
tonalidades.
✓ Idiocromáticos: No depende de
la composición de los
minerales, color invariable.
Ejemplo: La azurita (azul),
Malaquita (Verde).
✓ Alocromáticos: Es por las
sustancias extrañas o
impurezas que presenta.
Ejemplo La esmeralda que es
verde por la presencia de
cromo.
COLOR VERDE: MINERAL
MALAQUITA.
COLOR CELESTE: MINERAL CELESTINA/ BARITINA Ing. Javier Navarro Véliz
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31. PROPIEDAD
FISICA DE L0S
MINERALES:
BRILLO O LUSTRE
Brillo o lustre, forma de reflejar la luz.
Es decir que está relacionado con la
propiedad de reflexión de la luz en la
superficie.
Brillo metálico : Pirita.
Brillo no metálico :
Vítreo : Cuarzo, Azurita.
Diamantino : Diamante, Blenda.
Resinoso : Esfalerita.
Graso : Azufre.
Perlitico : Talco.
Sedoso : Yeso, Asbesto.
Nacarado ; Moscovita, oropimente.
BRILLO METALICO
BRILLO NO METALICO Ing. Javier Navarro Véliz
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32. PROPIEDAD
FISICA DE
L0S
MINERALES
:
RAYA
La raya de un mineral es su color cuando se
encuentra finamente dividido.
El método más adecuado para determinar la raya es
raspar el material sobre la superficie de un trozo de
porcelana dura –placa de rayado–.
Una lima constituye otro método de obtener la raya.
(1) Sin raya.
(2) Minerales blancos o de color pálido que producen una raya
blanca, ejm: yeso, calcita, feldespato.
(3) Minerales negros o fuertemente coloreados que producen una
raya blanca, ejm: augita, hornblenda.
(4) Minerales negros o fuertemente coloreados que producen una
raya del mismo color, ejm: malaquita, pirolusita, grafito.
(5) Minerales negros o fuertemente coloreados que producen una
raya de color diferente, ejm: la hematites, negra o marrón, da una
raya roja. La limonita, negra o marrón, da una raya amarilla
Raya blanca del
mineral de Yeso.
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33. PROPIEDAD
FISICA DE L0S
MINERALES:
TRANSPARENCIA
O
DIAFANIDA
Es la capacidad que tienen los minerales
para dejar pasar la luz atreves de ellos y
pueden ser:
✓ Transparente: Cuando dejan pasar la luz
para observar el contorno de un objeto
que se encuentra por detrás de dicho
mineral. Ejm: Cuarzo hialino.
✓ Translucidos : Pasan algo de luz, pero
los objetos no pueden ser visto a través
de ellos. Ejm: Calcedonia.
✓ Opacos : No dejan pasar la luz aun
estando en láminas muy delgadas. Ejm.
Grafito.
TRANSPARENTE
TRANSLUCIDO
OPACO
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34. PROPIEDAD FISICA
DE L0S
MINERALES:
EXFOLIACION La exfoliación es una propiedad que
tienen algunos minerales de partirse o
separarse dejando caras paralelas a
determinados planos cristalinos.
Cuando un mineral tiene exfoliación, el
tipo es siempre el mismo. Es decir, si
un mineral se exfolia siempre lo hace
de la misma manera.
La exfoliación nunca son
completamente lisas.
MINERAL LA GALENA
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35. PROPIEDAD
FISICA DE
L0S
MINERALES:
CLIVAJE O
CRUCERO Es la tendencia de un mineral a romperse a lo
largo de una superficie plana.
El clivaje varía inversamente a la fuerza del
enlace.
Generalmente en los enlaces iónicos el clivaje
es mejor que en los enlaces covalentes.
La estructura cristalina determina los planos
del clivaje y las caras del cristal.
MINERAL LA MOSCOVITA
36. PROPIEDAD
FISICA DE L0S
MINERALES:
FRACTURA Los minerales que no tienen clivaje o
lo tiene imperfecto, se parten por
superficies irregulares de fractura, al
aplicarse golpes al mineral, en los
que la cohesión es la misma en todas
las direcciones, y pueden ser:
✓ Irregular
✓ Escalonado
✓ Espinosa .
✓ Ganchuda
✓ Concoidea
MINERAL EL CINABRIO
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37. Dureza es la resistencia a ser rayado que
ofrece la superficie lisa de un mineral, y
refleja, de alguna manera, su resistencia a
la abrasión.
Se evalúa, en parte, la estructura atómica
del mismo pues es la expresión de su
enlace más débil.
En los cristales con enlaces metálicos,
que pueden fluir plásticamente, el rayado
da lugar a una ranura o surco. Por el
contrario, en materiales frágiles el rayado
es la manifestación de una microfractura.
PROPIEDADES
FISICA DE L0S
MINERALES:
DUREZA
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38. DUREZA MINERAL COMPOSICIÓN CARACTERÍSTICA EN CAMPO
1 Talco Mg3Si4O16(OH)2 Muy blandos, se rayan con la uña (2,5)
2 Yeso CaSO42H2O Muy blandos, se rayan con la uña (2,5)
3 Calcita CaCO3 Blandos, se rayan fácil con la navaja (5,0)
4 Fluorita CaF2 Blandos, se rayan fácil con la navaja (5,0)
5 Apatito Ca5(PO4)3F Duro se rayan con la lima (6,5)
6 Ortosa KSi3AlO8 Duro se rayan con la lima (6,5)
7 Cuarzo KSi3AlO8 Muy duros, rayan al vidrio y al acero. Dan chispas con el
eslabón.
8 Topacio Al2(SiO4)(FOH)2 Muy duros, rayan al vidrio y al acero. Dan chispas con el
eslabón.
9 Corindón Al2O3 Muy duros, rayan al vidrio y al acero. Dan chispas con el
eslabón.
10 Diamante C Muy duros, rayan al vidrio y al acero. Dan chispas con el
eslabón.
DUREZA
SEGÚN
LA
ESCALA
MOHS Y
DE
CAMPO
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39. La tenacidad o cohesión es el mayor o
menor grado de resistencia que ofrece un
mineral a la rotura, deformación,
aplastamiento, curvatura o pulverización.
✓ Frágil: es el mineral que se rompe o pulveriza con
facilidad.
✓ Maleable: el que puede ser batido y extendido en
láminas o planchas.
✓ Dúctil: el que puede ser reducido a hilos o alambres
delgados.
✓ Flexible: si se dobla fácilmente pero, una vez deja de
recibir presión, no es capaz de recobrar su forma
original.
✓ Elástico: el que puede ser doblado y, una vez deja de
recibir presión, recupera su forma original.
PROPIEDADES
FISICA DE L0S
MINERALES:
TENACIDAD
ORO NATIVO
PLATA NATIVA Ing. Javier Navarro Véliz
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40. PROPIEDADES
FISICA DE L0S
MINERALES:
PESO ESPECIFICO
Se denomina peso específico de un mineral al
cociente entre su peso y el peso de un volumen
equivalente de agua a 4ºC (condiciones de
máxima densidad del agua), siendo un valor
adimensional.
Por el contrario, la densidad relativa es un valor
equivalente correspondiente a la masa por unidad
de volumen y viene expresado en unidades tales
como g/cm3.
El peso específico es una propiedad intrínseca y
constante para un mineral de composición química
determinada
y depende básicamente de dos factores:
✓ De los átomos que constituyen el mineral.
✓ Del tipo de empaquetamiento de los átomos.
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41. PROPIEDADES
ORGANOLÉPTICAS
DE L0S MINERALES:
TACTO: Es una apreciación
superficial de los cuerpos, con los
cuales, algunos minerales tienen
un tacto característico que nos
ayuda a identificar:
✓ Untuoso : Tacto.
✓ Seco : Creta.
✓ Suaves : Minerales de
superficiales
muy lisa.
SABOR : Solamente lo poseen algunos
minerales:
✓ Salado : Halita (NaCl)
✓ Amargo : Silvita (KCl)
✓ Astringente : Alumbre KAl(SO4)2.12H2O)
✓ Alcalino : Calcita (CaCO3)
OLOR:
Hay muy
pocos
minerales
que tienen
olor
propio, tal
el caso del
azufre que
al arder
huele a
sulfuro.
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42. PROPIEDADES
MAGNETICAS
DE L0S MINERALES:
MINERALES MAGNETICOS:
Conocido como la magnetita
(Fe3O4) y la magno ferrita, que son
imanes naturales, capaces de
atraer partículas de hierro
MINERALES
PARAMAGNETICOS:
Son aquellos que son atraídos
por los imanes naturales, tales
como la ilmenita, cromita,
siderita, así como los silicatos
que contiene hierro.
MINERALES
DIAMAGNETICOS
Son aquellos que son
ligeramente repelidos y
esto se manifiesta con
mayor fuerza por el
bismuto nativo, grafito y
en menor grado por la
plata y oro nativo, la
fluorita, calcita y cuarzo.
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43. PROPIEDADES
RADIOACTIVO
DE L0S
MINERALES
Se considera mineral radioactivo todo aquel
que contenga torio y uranio en
concentraciones superiores a 0,1%.
También pueden ser radiactivos muchos
minerales de potasio, como: silvina, alunita,
carnalita, feldespatos , micas (como
moscovita, biotita, flogopita, lepidolita, entre
otros).
La radiactividad puede ser:
✓ Natural: manifestada por los isótopos
que se encuentran en la naturaleza.
✓ Artificial o inducida: manifestada por
los radioisótopos producidos en
transformaciones artificiales.
Uraninita (UO2)
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44. PRINCIPALES
MINERALES
QUE
PRODUCE EL
PERU
✓ El Cobre (Cu)
✓ El Zinc (Zn)
✓ El Plomo (Pb)
✓ El Oro (Au)
✓ Plata (Ag)
✓ El Hierro (Fe)
✓ El Bismuto (Bi)
✓ El Cadmio (Cd)
✓ El Indio (In)
✓ El Selenio (Se)
✓ El Antimonio (Sb)
✓ El Molibdeno (Mo)
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