La geosfera

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7. ¿Qué es un mineral? Cita ejem-plos de sustancias consideradas minerales y razona por qué lo son.

8. Define brevemente las siguientes propiedades de los minerales: brillo, color, raya, transparencia y dureza.

Actividades

3. Los minerales Los minerales son sustancias inorgánicas sólidas de origen natural, con una composición química fija y una estructura interna cristalina.

Según la definición anterior, cualquier sustancia que no sea inorgánica de origen natural y que no esté formada siempre por los mismos elementos químicos en las mismas proporciones no puede ser considerada mine-ral. Los minerales deber ser sólidos a temperatura ambiente, por lo que ninguna sustancia líquida o gaseosa, aunque tenga composición fija, se considera mineral.

Madera.

Grafito.

Hielo.

Tipo Sustancia Inorgánico Natural Sólido (20 ºC)

Composi-ción fija Cristalino

No minerales

Hielo

Aire

Vidrio

Plástico

Madera

Minerales

Pirita FeS2 Cúbico

Aragonito CaCO3 Rómbico

Grafito Carbono Trigonal

Clasificación de las propiedades físicas de los minerales

Dureza

Tenacidad

Magnetismo

Solubilidad

Fractura

Brillo

Color

Hábito

Raya

Densidad o peso

específico

Transparencia

Exfoliación

Ópticas Mecánicas Otras

Propiedades físicas de los minerales

Unidad

8 9

43.1. Propiedades de los minerales

Existen cientos de minerales distintos. De los aproxima-damente 2000 minerales clasificados, algunos son muy abundantes y otros muy escasos. Para poder establecer con exactitud de qué mineral se trata, es necesario acudir no solo a su composición y estructura, sino también a sus propiedades físicas. Estas propiedades permiten distinguir y diferenciar unos minerales de otros. Entre las propiedades más características destacan:

● Brillo: es el aspecto que presenta la superficie de un mineral cuando refleja la luz. Entre las diversas posi-bilidades, el reflejo puede ser:

– Mate: si no tiene brillo.

– Metálico: si el brillo recuerda a los metales.

– No metálico: Puede ser graso si recuerda al aspecto aceitoso, nacarado como las perlas o vítreo, pareci-do al brillo de los vidrios.

● Color: depende de la composición del mineral, aun-que puede variar si contiene impurezas.

● Raya o color de la raya: es el color que deja el mineral cuando se utiliza un extremo para trazar con fuerza una línea sobre una superficie blanca y dura. El color de la raya es constante para cada mineral, indepen-dientemente de su color externo.

● Hábito: es el aspecto externo que presenta un mine-ral. Puede ser:

– Cristalino: regular y fácilmente identificable como cúbica, rómbica, hexagonal, etcétera.

– No cristalino: con formas no geométricas de aguja, fibras o láminas gruesas y planas.

– Maclas: con cristales dentro de otros cristales.

– Masivo: muchos cristales juntos en formas desor-denadas.

● Transparencia: es la propiedad de dejar pasar la luz. Es característica de las piedras preciosas. Según el gra-do de transparencia se distinguen varios tipos de mi-nerales:

– Transparente.

– Semitransparente.

– No transparente.

● Dureza: es la resistencia que ofrece la superficie de un mineral a ser rayada por la superficie de otro mi-neral. Para determinar la dureza se emplea la escala de Mohs.

● Tenacidad o cohesión: es el mayor o menor grado de resistencia que ofrece un mineral a la rotura o defor-mación:

– Frágil: se rompe con facilidad.

– Maleable: puede ser extendido en láminas o plan-chas.

– Dúctil: puede formar hilos

– Flexible: si se dobla fácilmente. ● Fractura: forma que tienen los minerales de romperse cuando se les golpea en determinadas direcciones. No se debe confundir con la facilidad de rotura del mine-ral. Cuando un mineral se rompe lo puede hacer de diversas formas:

– Regular: con formas identificables cúbicas, concoi-deas (cóncava) o astillosa (astillas).

– Irregular: sin formas fijas. ● Exfoliación: es la rotura de un mineral en superficies planas:

– Perfecta: si se identifican láminas con caras lisas.

– Imperfecta: si las capas no tienen caras lisas. ● Densidad o peso específico: no puede ser determi-nada a simple vista, pero es muy útil en caso de du-das. Se expresa en g/cm3, y se puede medir tal y como aprendiste en la unidad 2.

● Magnetismo: si el mineral tiene la propiedad de ser atraído por un imán.

● Solubilidad: si el mineral tiene la propiedad de ser disuelto por determinados líquidos:

– Soluble: cuando una muestra es disuelta por el agua.

– Efervescente: si produce burbujas en contacto con ácido clorhídrico (HCl).

– Insoluble: cuando no se disuelve o no produce efervescencia.

La geosfera

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3.2. Clasificación de los minerales

La clasificación de los minerales puede hacerse de muy diversas formas. El sistema más empleado es el de la composición química, que tiene en cuenta ocho clases principales. Sin embargo, para simplificar, y dada la abundancia del silicio en la corteza terrestre (27 %), estos grupos se pue-den reducir a dos: los que tienen silicio, es decir los silicatos, y los que no, llamados no silicatos.

Tabla de clasificación de minerales

Silicatos No silicatos

Incluye a la mayoría de minerales. Están formados fundamentalmente por silicio combinado con oxígeno.Entre los más representativos podemos citar: berilo, cuarzo, mica, moscovita, olivino, ortosa, talco y topacio.

Representan solo el 25 % de los minerales. Están subdivididos según el componente mayoritario. Algunos ejemplos son arago-nito y calcita (carbonatos), apatito (fosfa-tos), fluorita y halita (haluros), yeso (sul-fatos), cinabrio, galena y pirita (sulfuros).

Aragonito. Cinabrio. Galena. Halita. Pirita.

Propiedades físicas de algunos minerales

Nombre Brillo Color Raya Hábito Dureza (Mohs) Fractura Exfoliación Densidad

(g/cm3)

Aragonito Vítreo, mate

Blanco, rosado, violeta, amarillo Blanca Hexagonal 3-4 Concoidea Imperfecta 2,9

Calcita Vítreo, nacarado

Incoloro, blanco, variable Blanca Romboédrico 3 Concoidea Perfecta 2,7

Cinabrio Adamantino Rojo Roja Romboédrico 2-3 Astillosa Perfecta 8,1

Cuarzo Vítreo, graso

Gran variedad de colores Blanca Hexagonal 7 Concoidea Ninguna 2,7

Fluorita Vítreo Incoloro, gran variedad de colores Blanca Cúbico 4 Irregular Perfecta 3,1

Galena Metálico Gris plomo, acerado Gris negra Cúbico 2-3 Cúbica Imperfecta 7,2

Halita Vítreo Incoloro o blanco Blanca Cúbico 2-3 Irregular Cúbica 2,1

Ortosa Vítreo, nacarado

Incoloro, blanco, amarillento, anaranjado

Blanca Maclas 6 Irregular Perfecta 2,5

Pirita Metálico Amarillo Verde negruzca Cúbico 7 Concoidea Ninguna 5

Talco Graso, nacarado

Incoloro, blanco, verde, amarillo Blanca Masivo 1 Astillosa Perfecta 2,7

Unidad

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43.3. Identificación de minerales

Teniendo en cuenta las propiedades físicas de los minerales, se puede establecer un sencillo método de identificación basado en localizar dentro de una tabla las propiedades que más se ajusten a la muestra que tratamos de identificar.

La tabla tiene la utilidad de ser usada en ambos sentidos, ya que si se co-noce el nombre del mineral, es posible obtener información acerca de sus propiedades.

Entre el material indispensable para la identificación es necesario contar con: martillo para obtener muestras, lupa de 10 a 20 aumentos, un tro-zo de porcelana blanca para la prueba de la raya y objetos para obtener una aproximación de la dureza aplicando la escala de Mohs (una moneda de cobre, una navaja y un trozo de vidrio). Además, suele ser útil tener preparada una disolución de ácido clorhídrico (HCl) en botes que no se rompan con facilidad.

9. ¿Qué dureza tiene un mineral que es rayado por el diamante pero que raya al topacio? ¿De qué mineral se podría tratar?

10. ¿Cuáles son los dos grandes grupos de minerales? Cita ejem-plos de cada tipo.

11. Clasifica estos minerales según la tabla de la página siguiente y describe algunas de sus propie-dades: baritina, azurita y biotita.

Actividades

Material necesario para la identificación de minerales.

Berilo. Mica. Moscovita. Olivino.

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1. Minerales de brillo metálico de aspecto rojizo o terroso

2. Minerales de colores grises, negros o amarillos

3. Mineral negro, brillante y magnético Magnetita

3. Mineral no magnético

4. Color gris plomo, muy pesado y brillante Galena

4. Color amarillo latón, exfoliación en cubos Pirita

2. Minerales de color rojizo o terroso

5. Raya de color rojo amarronado Oligisto

5. Raya de color rojo brillante con puntos brillantes y metálicos Cinabrio

1. Minerales de brillo no metálico (vítreo, céreo, etc.) o sin brillo

6. Cristaliza en maclas de color pardo o rosado claro, con aspecto de prisma hexagonal Aragonito

6. No cristaliza en maclas, de aspecto hexagonal

7. Aspecto laminar o folioso

8. Láminas gruesas y rígidas Yeso laminar

8. Láminas muy delgadas y flexibles

9. Color blanco o rosado Moscovita

9. Color negro Biotita

7. Aspecto no laminar ni folioso

10. Color amarillo limón Azufre

10. Otros colores

11. Brillo céreo o sin brillo

12. Colores claros

13. Color rosado Ortosa

13. Color verdoso o claro. Se raya con la uña. Tacto untuoso o suave Talco

12. Colores verdes a azules intensos, con aspecto de mancha irregular

14. Color azul oscuro Azurita

14. Color verde Malaquita

11. Brillo vítreo

15. Color verde claro, frecuentemente asociado al basalto Olivino

15. Otros colores

16. Mineral denso y pesado, color blanco o rosado claro Baritina

16. Sin estas caracterís-ticas

17. Cristaliza en formas cúbicas

18. Transparente. Se humedece al tocarlo

Halita

18. Sin estas características Fluorita

17. Cristaliza en formas geomé-tricas no cúbicas

19. Exfoliación romboédrica. Produce efervescencia con HCl

Calcita

19. Muy dura. Raya el vidrio.No produce efervescencia con el HCl

Cuarzo

Tabla para la identificación de minerales

Unidad

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4

Potasio (K)Se emplea como

fertilizante. Se extrae de rocas

evaporíticas tales como la silvina.

Fósforo (P)Se usa en la

industria química de fertilizantes.

Se extrae del apatito.

Nitrógeno (N)Se emplea en la elaboración de

fertilizantes.Se extrae del nitrato de Chile o nitratina.

Azufre (S)Se emplea como

fertilizante y para fabricar ácido

sulfúrico. Se utiliza como fungicida.Se obtiene de la pirita y el azufre

nativo.

Calcio (Ca)Se utiliza en forma

de yeso (CaSO4 · 2H2O),

que deshidratado y molido, se emplea

en la construcción y en escultura.

Carbono (C)Se usa en forma de

gemas y diamantes. Por su dureza se usa como brocas y utensilios para cortar y pulir. También

es apreciado como piedra preciosa.

Hierro (Fe)Se emplea en la

construcción (hormigón armado)

y en máquinas y estructuras

Mena: magnetita.

Cobre (Cu)Se usa como

conductor eléctrico, para fabricación de calderas, cañerías o

monedas.Mena: calcopirita.

Plomo (Pb)Fabricación de

cañerías, protector frente a radiaciones y como pigmento para

pinturas.Mena: galena.

Zinc (Zn)Para aleaciones

(latón) y galvanizados

(protección de oxidación del hierro).

Mena: blenda.

Aluminio (Al)Se usa para hacer

automóviles, puertas, ventanas

y multitud de utensilios de cocina.

Mena: bauxita.

Cromo (Cr)Con él se fabrican

aceros en la industria química. Es un

excelente material refractario.

Mena: cromita.

Estaño (Sn)Se emplea para

proteger el hierro (hojalata) y en

aleación con cobre (bronce).

Mena: casiterita.

Mercurio (Hg) El mercurio se emplea para la fabricación de termómetros y

barómetros.Mena: cinabrio.

Oro (Au)Se emplea en joyería

y para fabricar monedas.

Mena: oro nativo.

Plata (Ag)En joyería y para

acuñar monedas.Mena: argentita y plata nativa.

Platino (Pt)Se utiliza en joyería y para reacciones

químicas.Mena: platino nativo.

Titanio (Ti)Se utiliza en

materiales espaciales y aviones.

Mena: ilmenita.

12. ¿Qué diferencias hay entre los recursos minerales metálicos y no metálicos?

13. ¿Qué diferencia hay entre mena y ganga?

Actividades3.4. Aprovechamiento de los minerales

Los minerales son materias primas esenciales para el ser humano. Los recursos procedentes de minerales se clasifican en dos grandes grupos:

● Minerales metálicos: se encuentran en pequeñas cantidades y requie-ren minas para llegar a ellos. Cuando se extraen salen unidos a frag-mentos de rocas. Se denomina mena al mineral del cual se extrae el metal, y ganga a la roca que lo acompaña.

● Minerales no metálicos: son aquellos que proceden fundamentalmente de rocas sedimentarias y que no se utilizan para la obtención de metales.

Principales recursos minerales metálicos

Principales recursos minerales no metálicos

La geosfera

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4. Las rocasLas rocas son sólidos inorgánicos de origen natural compuestos por grupos de uno o varios minerales que se unieron durante el mismo proceso de formación.

4.1. Tipos de rocas

Las rocas se clasifican según su origen. En función de los procesos por los que se formaron los agregados o conjunto de minerales que las forman tenemos:

● Ígneas o magmáticas: se forman a partir del enfriamiento de un mag-ma que se convierte en roca sólida. Dependiendo del lugar de enfria-miento se puede hablar de:

– Rocas plutónicas: el enfriamiento del magma ocurre en el interior de la cámara magmática. Ocurre lentamente y da lugar a la formación de distintos minerales perfectamente reconocibles. Así se forman ro-cas como la diorita, el gabro, el granito o la sienita.

– Rocas volcánicas: se forman a partir de la lava de los volcanes cuando esta sale al exterior. Se enfrían muy rápidamente, y todos sus com-ponentes lo hacen a la vez, por lo que no se distinguen los minerales que las componen. Así se forman rocas volcánicas como la andesita, el basalto, la obsidiana o la pumita.Basalto.

Diorita PizarraAndesita Mármol

Gabro EsquistoBasalto Anfibolita

Sienita Pumita

Granito GneisObsidiana Cuarcita

Tipos de rocas según su origen

Ígneas

Se forman a partir del enfriamiento de un magma que se

convierte en roca sólida

Rocas formadas a partir de procesos de metamorfismo (gran presión o elevadas temperaturas

sin llegar a fundirlas)

Rocas que presentan fragmentos consolidados de otras rocas, minerales

precipitados o fósiles

Sedimentarias

Plutónicas FoliadasVolcánicas No foliadas

Halita

Yeso

Calizas

Carbón

Arenisca Petróleo

Carbonatadas

No carbonatadas

Detríticas Químicas Orgánicas

Metamórficas

Arcilla

Conglomerado

Granito.

Sabías que...

El carbón y el petróleo son excepcio-nes dentro de las rocas. Aunque no tienen origen mineral, ya que sus com-ponentes son de origen orgánico, se pueden considerar rocas puesto que se formaron por los mismos procesos que estas.

Unidad

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4 ● Sedimentarias: son las rocas formadas a partir de fragmentos arrancados por erosión de rocas ya exis-tentes, que se depositan en cuencas sedimentarias donde dan lugar a:

– Rocas de origen detrítico: formadas por fragmen-tos de otras rocas que, después de ser transportadas, se depositan y compactan, cementándose o no. Se-gún el tamaño de los granos tenemos arcillas, are-niscas y conglomerados.

– Rocas de origen químico: formadas por precipita-ción de materiales con carbonato cálcico (caliza) o sin carbonato cálcico (halita y yeso).

– Rocas de origen orgánico: formadas a partir de restos de materia orgánica procedentes de vegetales (carbones) o zooplacton y algas (petróleo).

● Metamórficas: son rocas formadas a partir de la trans-formación de rocas ígneas o sedimentarias sometidas a procesos de metamorfismo, es decir condiciones de gran presión o elevadas temperaturas (sin llegar a

fundirlas). Según su aspecto (textura) podemos esta-blecer dos grandes grupos:

– Rocas foliadas: tienen capas muy apretadas y paralelas entre sí, como la pizarra y el esquisto (proceden de ar-cillas) o el gneis (procede del granito).

– Rocas no foliadas: no presentan capas. Algunos ejemplos característicos son el mármol y la anfibo-lita (proceden de calizas), y la cuarcita (procedente de la arenisca).

A. ROCAS ÍGNEAS. Rocas que presentan aspecto granudo o microgranudo, poroso o vítreo, nunca dispuestas en láminas. Granos dispuestos al azar

1. Rocas con granos minerales visibles a simple vista:

2. Cuarzo abundante (roca clara)

3. Granos grandes (hasta 1 cm) sobre una pasta, microgranuda

Pórfido granítico

3. Granos de tamaño similar

4. Granos muy pequeños. milimétricos (1-2 mm) Aplita

4. Granos mayores

5. Granos medianos (máximo 1 cm) Granito

5. Granos mayores Pegmatita

2. Cuarzo escaso (roca más oscura)

6. Color rosado Sienita

6. Color más oscuro. nunca rosado

7. Granos grandes sobre pasta microgranuda

Pórfido diorítico

7. Granos de tamaño similar

8. Color gris o negro Gabro

8. Abundantes granos verdes (de olivino)

Dunita

1. Rocas con granos minerales muy pequeños o no visibles a simple vista.

9. Con algunos granos minerales

10. Sílice abundante. Roca clara. Ocasionalmente estratificada Riolita

10. Sílice escasa. Roca oscura. En ocasiones presenta poros de pequeño tamaño y cristales de olivino (verde claro) Basalto

9. Sin granos aparentes. Aspecto vítreo, pastoso o poroso

11. Roca disgregada en fragmentos porosos, oscuros o negros de algunos centímetros como máximo Piroclastos

11. Roca compacta

12. Roca clara muy porosa y ligera Pumita

12. Roca no porosa. Oscura y brillante. Vítrea Obsidiana

Esquema para la identificación de rocas ígneas

14. Describe los tipos de rocas que se pueden estable-cer según su origen. Cita ejemplos.

15. ¿Qué diferencias hay entre rocas plutónicas y rocas volcánicas?

16. ¿Cómo se pueden clasificar las rocas metamórficas?

17. Describe los tipos de rocas sedimentarias que hay dependiendo de su origen.

Actividades