UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADORFACULTAD DE INGENIERA EN GEOLOGA, MINAS,PETRLEOS Y AMBIENTAL

Escuela: Minas Paralelo: Primero ATEMA: PROPIEDADES DE LOS MINERALES

MARCO TERICOMINERALUn mineral es un slido inorgnico natural que posee una estructura interna ordenada y una composicin qumica definida. Existen en la tierra alrededor de 4000 minerales cada uno de los cuales est definido por su composicin qumica y su estructura interna.Un mineral est compuesto por tomos qumicamente unidos en una disposicin ordenada formando una estructura cristalina concreta. La disposicin ordenada se observa en objetos de formas regulares llamados cristales. La estructura cristalina est dada por la carga de los iones y por su tamao. PROPIEDADES1) Forma cristalina Es la expresin externa de un mineral que refleja la disposicin interna ordenada de los tomos. En general, dondequiera que se permita la formacin de un mineral sin restricciones de espacio, desarrollar cristales individuales con caras cristalinas bien formadas. Algunos cristales, como los del mineral de cuarzo tiene una forma cristalina muy clara que puede ser til en su identificacin. Sin embargo, casi siempre el crecimiento cristalino es interrumpido debido a la competicin por el espacio, lo que se traduce en una masa de intercrecimmiento de cristales, ninguno de los cuales exhibe su forma cristalina.En la (Fig 3) se ilustra la forma caractersticas del mineral que contiene hierro pirita

La simetra de la forma externa de un cristal de un mineral es el resultado de la simetra en su estructura cristalina interna. Segn las caractersticas de la simetra de un cristal, se ubicara dentro de alguna de las fases cristalinas conocidas y pertenecer a uno de los siete grupos de simetra cristalina mejor conocidos comoSistemas Cristalinos(Fig. 2).2) HBITO CRISTALINOElhbito cristalinose refiere al aspecto que presentan los minerales, ya sea en cristales aislados, en agregados cristalinos o en masas. Elhbitoque adquiere un mineral, se encuentra condicionado por factores externos, como por ejemplo latemperatura, lapresino la composicin qumicadel sistema en el que se ha desarrollado. Es importante distinguir elhbitode laforma cristalina, tambin llamadaclase de simetraogrupo puntual, ya que sta se encuentra relacionada nicamente con lanaturaleza qumica, es decir, con la composiciny con laestructura.Para describir el hbito de los minerales se utilizan distintos trminos en el caso decristales,agregadosymasas.Loscristalespueden ser: ACICULARES:Largos y delgados, como agujas: natrolita o millerita. CAPILARES:Hebras finas como cabellos: crisolito. APLANADOSoENSIFORMES:Con forma de cuchilla o de espada: cianita. FILIFORMES:Como alambres, a veces retorcidos: plata. TABULARES,LAMINARESuHOJOSOS:Con aspecto de tablillas, lminas u hojas: micas, (moscovita, biotita). PIRAMIDALESoBIPIRAMIDALES:Con forma de pirmide o de bipirmide (hexagonal, cuadrada, triangular): Jacinto de Compostela o cuarzo bipiramidado. de un punto central: natrolita.

HOJOSOSoFOLIADOS:Agrupaciones de cristales laminares o tabulares. En los agregados micceos los cristales laminares se disponen de forma paralela, haciendo posible la exfoliacin o fcil separacin de las lminas: mica. FIBROSOS:Los cristales se presentan en agrupaciones de tipo fibroso, tanto radiales (fibroso-radiales), Wavellita, como paralelas (fibrosos). Yeso fibroso. DRUSAS:Los cristales recubren superficies del mismo o de otro mineral: calcita. PLUMOSOS:Los cristales, bien tabulares o bien aciculares se disponen en forma divergente, dando lugar a un aspecto parecido al que se observa en las plumas de las aves: boulangerita, jamesonita. GEODAS:En el interior de una cavidad se alojan, sin llenarla, cristales con formas diversas, generalmente pequeos: cuarzo, amatista. Lasmaclasson un tipo de agregado formado por dos cristales de un mismo mineral con la misma forma y que han crecido juntos o mezclados. LasMACLAS DE CONTACTOoDE YUXTAPOSICIN:presentan una superficie de unin definida que separa los cristales.

LasMACLAS DE PENETRACIN:estn formados por cristales interpenetrados con una superficie de unin irregular.

3) Gravedad EspecficaLagravedad especficaes una comparacin de ladensidadde una sustancia con la densidad de otra que se toma como referencia. Ambas densidades se expresan en las mismas unidades y en iguales condiciones de temperatura y presin. La gravedad especfica es adimensional (sin unidades), ya que queda definida como el cociente de dos densidades.

4) COLORDepende en la forma en la que las ondas de luz interactan con los electrones de los tomos que forman el mineral, en simples palabras el color es una funcin de su composicin. Otros minerales pueden tener impurezas, que son pequeas cantidades de un elemento no normalmente incluido en la forma pura del mineral ocasionando que el cristal presente un amplio rango de colores (coloracin extica).

Minerales idiocromticos con colores distintos son por ejemplo: MineralColor

Magnetitanegro

Hematitarojo

Epidotaverde

Cloritaverde

Lapis lazuliazul oscuro

Turquesaazul caracterstico

Malaquitaverde brillante

Cobre nativorojo cobrizo

Intervencin de la Qumica: El color de los minerales se debe a la absorcin selectiva de ciertas longitudes de onda de la luz blanca por algunos de los tomos del mineral. Cuando un mineral absorbe todas las longitudes de onda lo veremos negro, si la refleja toda ser blanca y si, por ejemplo, lo vemos azul, es porque absorbe todas las longitudes de onda excepto las que corresponden al azul, que las refleja. En estado puro una gran mayora de minerales son blancos o poco coloreados, pero algunas impurezas pueden conseguir una gran variabilidad de colores. Los metales de transicin suelen ser los responsables de la mayora de las coloraciones. El cobre generalmente produce minerales verdosos o azulados; el hierro es responsable de coloraciones rojas y amarillas, etc.

5) Color y Raya

Color de la raya de lapiritay del Rodocrosita

Todas las sustancias interaccionan con la luz absorbiendo una parte de la energa que reciben y transmitiendo el resto. Elcolorde las sustancias es el resultado de la combinacin de las longitudes de onda que transmiten.Segn lanaturaleza del color, las sustancias pueden clasificarse en dos tipos: IDIOCROMTICAS:Elcolorest directamente relacionado con la naturaleza qumica de sus componentes, de tal forma que es invariable y caracterstico en cada compuesto. Por ejemplo la malaquita es siempre verde, la azurita es azul, el cinabrio es rojo, el oropimente es amarillo, etc. HALOCROMTICAS:Pueden presentar varioscoloresdebido a la existencia deimpurezas, inclusiones, defectos en las estructuras cristalinas, etc. El cuarzo presenta por diversas razones, una gran cantidad de colores diferentes (ahumado, citrino, rosa,...).

6) El Clivaje:El clivaje puede ser descrito como la manera en que un mineral tiende a dividirse al aplicarle una fuerza y est relacionado con la fractura pero no es lo mismo, un mineral puede tener 'capas' las cuales una fisura sigue, esas capas son paralelas a la cara del cristal y reflejan su simetra, as, la direccin de la fisura es controlada por la simetra del cristal, esto hace que el Clivaje sea reproducible y sea posible dividir un mineral una y otra vez a lo largo de su mismo plano, es como si el mineral estuviera formado por capas invisibles del mismo material, unidas por un 'pegamento' invisible ms dbil y cuando el mineral es dividido, la fisura siempre seguir la lnea de unin del 'pegamento' entre las capas, de esta manera, los minerales que no presentan Clivaje, slo muestran fracturas cuando son divididos o rotos.

La Fluorita presenta un clivaje perfecto en todas sus direcciones, por lo que siempre se formarn octaedros al dividirla.

El cuarzo no presenta Clivaje, por lo que adopta formas irregulares con fracturas conchoides al ser dividido.

El clivaje se puede clasificar en base a dos criterios principales, la calidad y la dificultad de la rotura o divisin. La calidad puede subdividirse en perfecta, imperfecta, distintiva, buena, regular y pobre. La dificultad se subdivide en fcil, dura y difcil de producir, adems de que se puede producir en una o varias direcciones, con variaciones en la dificultad y calidad del clivaje en un mismo mineral, dependiendo de la direccin. El clivaje, junto con la dureza, es una herramienta importante en la identificacin de los minerales.

Elclivaje son propiedades estructurales propias de cada clase de gema o cristal.Clivaje de crenulacin:

Paralelo al plano axial de los pequeos pliegues formados.

TIPOS DE EXFOLIACINTomando en cuenta la funcin de la intensidad en las fuerzas de interaccin entre los elementos del cristal la exfoliacin tendr niveles y clasificacin los cuales pueden ser: Muy perfecta: En romboedros, la mica, fluorita Perfecta: Apatito Imperfecta: Cuarzo y granates

7) FracturaLa Fractura es en s una rotura, puede aparecer en todos los minerales pero en ms comn en minerales con poco o nulo clivaje, as, la fisura no puede encontrar capas para seguir y una distinguible fractura es producida, existen varios tipos de fracturas: Concoidea

La obsidiana es uno de los minerales que pueden presentar fractura concoideaEjemplo de este tipo de fractura es la pueden presentar el slex y la obsidiana. Astillosa o laminarLa fracturaastillosa,laminarofibrosa, presenta una superficie irregular en forma de astillas o fibras. Ejemplo de este tipo de fractura es la que puede presentar la actinolita. GanchudaLa fracturaganchudaes aquella cuya superficie es tosca e irregular, y muestra bordes agudos y dentados. Ejemplo de este tipo de fractura es la que pueden presentar la magnetita, serpentina y cobre nativo. LisaLa fracturalisaes la que presenta una superficie lisa y regular. TerrosaLa fracturaterrosaes la que presenta una superficie con aspecto granuloso o pulverulento.

8) Brillo o LustreEl brillo en los minerales es debido a que al aislarse y purificarse, adoptan arreglos casi cristalinos y relativamente planos en sus molculas, la luz que incide sobre ellos es reflejada casi uniformemente, y las molculas, al estar todas en un plano, actan como un espejo, y eso le da el brillo caracterstico a el mineral.Ahora, dependiendo el mineral si se oxidan, se raspan, o simplemente se desgastan, se les acaba el brillo, debido a que las molculas superficiales se desacomodaron de su arreglo original, evitando que la luz se refleje casi uniformemente tambin se refiere al aspecto general que se observa en la superficie de un mineral cuando ste refleja la luz.

9) TransparenciaEs la propiedad que tienen los minerales de dejar pasar la luz. Los minerales pueden ser transparentes cuando se puede leer a travs suyo u opacos cuando no dejan pasar a travs suyo nada de luz. Entre estos dos puede haber minerales semitransparentes, translucidos o no transparentes. En las figuras siguientes podemos observar diferentes grados de transparencia.

10) Dureza:Se llama as a la resistencia que ofrece una superficie lisa de un mineral a ser rayada, tambin se le conoce como la capacidad de un mineral a ser rayada, controlada por la estructura cristalina y la fuerza de enlaces qumico.Un mineral posee una dureza mayor que otro, cuando el primero es capaz de rayar al segundo.El mineralogista alemn Mohs estableci en 1822 una escala de medidas que lleva su nombre, y que se utiliza en la actualidad, en la que cada mineral puede ser rayado por los que le siguen. Se toman 10 minerales comparativos de ms blando a ms duro, que son: talco, yeso, calcita, fluorita, apatito, ortosa (feldespato), cuarzo, topacio, corindn y diamante.

La escala prctica est conformada por los instrumentos ms prcticos que se tiene al alcance de las manos, que son: La ua dureza: 2,5 Moneda de cobre dureza: 3,5 El vidrio dureza: 5,5 Navaja de acero dureza: 6,5Reconocimiento del nivel de dureza de los mineralesComo ya se conoce cada uno de los niveles de dureza de los minerales hay que reconocer solo una cosa en especial que el mineral ms duro q es el diamante puede llegar a tener una dureza superior a 10 ya q es el mineral que se cristaliza de manera excelente, esto hace que mantenga su firmeza en la superficie.

PROPIEDADES QUMICAS Las propiedades qumicas son aquellas que estn relacionadas con la composicin qumica del mineral; por ejemplo el polimorfismo y el isomorfismo.

Polimorfismo: a veces, en la naturaleza se originan dos o ms minerales con idntica composicin qumica pero con diferente simetra: son los minerales polimorfos. As, el carbono puede cristalizar en el sistema cbico (diamante) y en el hexagonal (grafito);el carbonato de calcio en el sistema hexagonal (calcita) y en el sistema rombico (aragonito),etctera.

Isomorfo: En otros casos, los minerales cristalizan con la misma forma geomtrica, aunque su composicin qumica sea diferente; son los minerales isomorfos entre ellos se encuentra el grupo de los granates.

Para conocer las propiedades qumicas de un mineral es necesario saber que un mineral es una disposicin ordenada de tomos qumicamente unidos que forman una estructura. Este empaquetamiento ordenado de los tomos se refleja en objetos de formas regulares denominados cristales. Es por ello que se dice que los minerales tienen una estructura cristalina concreta.La estructura cristalina particular de un mineral est determinada por la disposicin atmica interna de sus compuestos, los que estn formados por iones (tomos con carga elctrica). Tanto la carga como el tamao de los iones que intervienen en la formacin del compuesto, determinan su tipo de estructura cristalina. En la bsqueda de formar compuestos inicos estables, cada in de carga positiva se rodea por el mayor nmero de iones negativos que puedan acomodarse para mantener la neutralidad elctrica general. Lo mismo ocurre a la inversa.

ClasesCaractersticas

ElementosLos elementos se encuentran en la naturaleza en estado puro o nativo, es decir, sin formar compuestos qumicos. Por ejemplo: oro, grafito, diamante y azufre.

SulfurosSon compuestos formados por diversos metales y el azufre. Por ejemplo: galena o esfalerita, calcopirita.

SulfosalesCompuestos formados por plomo, cobre o plata combinados con azufre y uno o ms elementos, tales como antimonio, arsnico y bismuto. Por ejemplo: pirargirita (Ag3SbS3)

xidosCompuestos formados por un metal combinado con oxgeno, u xidos minerales que tambin contienen agua. Ejemplo: hematites u oligisto (Fe2O3), disporo (Al2O3H2O) y grupo hidroxilo (OH).

HalurosCompuestos formados por metales combinados con cloro, flor, bromo o yodo. Ejemplo: halita o sal gema (NaCl).

CarbonatosCompuestos que contienen un grupo carbonato CO3 -2. Ejemplo: calcita (CaCO3).

FosfatosCompuestos que contienen un grupo fosfato en su estructura. Ejemplo: apatita (Ca5(F,Cl)(PO4)3)

SulfatosCompuestos que contienen un grupo sulfato (SO4) en su estructura. Ejemplo: barita (BaSO4)

SilicatosCompuestos formados por varios elementos combinados con silicio oxgeno -que a menudo tienen una estructura qumica compleja- y minerales compuestos exclusivamente de silicio y oxgeno (por ejemplo, el slice).Es la clase ms abundante de minerales e incluyen las familias del feldespato, la mica, el piroxeno, el cuarzo, la zeolita y el anfbol.

tomo y estructura atmicaLa partcula bsica que se combina para formar molculas y compuestos se llama tomo; esto es, la parte ms pequea de la materia que conserva las caractersticas de los elementos.Estructura del tomoLos tomos tienen una regin central, denominada ncleo.

Rodeando al ncleo se encuentran partculas muy livianas llamadas electrones, de carga negativa, que viajan a grandes velocidades.

Los tomos se representan en diagramas que muestran los electrones en rbitas alrededor del ncleo, como las rbitas de los planetas alrededor del sol.Sin embargo, ste es slo un esquema, ya que los electrones viajan en diferentes planos a diferencia de los planetas que se movilizan en un mismo plano. Como se mueven muy rpido en torno al ncleo, crean zonas esfricas de carga negativa. Estas se llaman niveles de energa o capas, en las que se puede acomodar un nmero especfico de electrones.Por consiguiente, una representacin ms real del tomo considera capas a modo de nubes de electrones en movimiento rpido alrededor del ncleo central.Dentro del ncleo se encuentran los protones y los neutrones.Los neutrones son partculas muy densas con carga elctrica neutra.Los protones son partculas de carga positiva, tan densos como los neutrones. El nmero de protones del ncleo determina el nmero atmico del elemento y su nombre.

ANEXOS

PLOTTERS

CALCITA y ARAGONITO (CO3Ca) Pistomesita(Mg, Fe) CO3

COMPOSICION QUIMICA DE LOS MINERALESSilicatos: Compuestos formados por varios elementos combinados con silicio oxgenoSulfatos: Compuestos que contienen un grupo sulfato (SO4)Carbonatos: Compuestos que contienen un grupo carbonatoHaluros: Compuestos formados por metales combinados con Cl, F, Br, Ixidos: Compuestos formados por un metal combinado con oxgeno.Elementos nativos: Formados por tomos de un solo elemento.Sulfuros: Son compuestos formados por diversos metales y el azufre