I UNIDAD: LA GEOLOGIA COMO CIENCIA DE LA TIERRA

II UNIDAD: MINERALES DE LAS ROCAS

Son los constituyentes slidos de todas las rocas gneas, sedimentarias y metamrficas y ocurren como cristales.

Un mineral puede ser definido como una sustancia inorgnica natural que tiene una composicin qumica en particular o una variacin en su composicin, y una estructura atmica regular que guarda una ntima relacin con su forma cristalina.

Composicin promedio de las rocas corticales

Smbolo%

SiO259,26

Al2O315,35

Fe2O33,14

FeO3,74

MgO3,46

CaO5,08

Na2O3,81

K2O3,12

H2O1,26

P2O50,28

TiO20,73

el resto0,77

Total 100

Los elementos ms abundantes

Oxgeno46,60%

Silicio27,72%

Aluminio8,13%

Hierro5%

Calcio3,63%

Sodio2,83%

Potasio2,59%

Magnesio2,09%

2.1 Caracteres fsicosColor, los minerales de las rocas poseen un color peculiar. Ejm. Verde (clorita), incoloro (cuarzo puro) aunque puede ser gris, blanco, rosado o amarillo (impurezas qumicas, presencia de ciertas partculas). La raya es til para distinguir los distintos xidos de hierro. Ejm. raya roja (hematina, Fe2O3), raya color castao (limonita, Fe2O3 hidratada), raya gris (magnetita Fe3O4).

Lustre, apariencia de la superficie de un mineral al reflejar la luz. Es metlico (pirita, galena), vtreo (cuarzo), resinoso o grasoso (palo), perloso (talco), sedoso (minerales fibrosos y los asbestos). Los minerales sin lustre se describen como mate.

Forma, describe diferentes maneras asumidas por los minerales.

Dureza, o resistencia a la abrasin se mide de acuerdo a una escala estndar de diez minerales (Escala de Mohs):

Escala de Mohs

1.Talco6. Feldespato

2. Yeso7. Cuarzo

3. Calcita8. Topacio

4. Fluorita9. Corindn

5. Apatita10. Diamante

Crucero, tendencia de muchos minerales a partirse en ciertas direcciones regulares, dando superficies planas lisas llamados planos de crucero cuando se rompen de esta manera. Se definen como perfecto, bueno, distintos e imperfectos.Fractura, es la naturaleza de la superficie rota de un mineral; siendo esta irregular e independiente del crucero. Se describen como conchoide, uniforme, desigual y medalla.

Tenacidad, es la respuesta de un mineral al golpe del martillo, al tratar de cortarlo con una navaja y de curvarse. Los minerales que pueden ser batidos en nuevas formas son maleables (oro, plata, cobre). Muchos minerales son quebradizos y se fracturan cuando son golpeados con el martillo. Cuando el mineral quebradizo puede ser cortado con una navaja se dice que son sctiles. La mica puede ser flexible y elstica, las hojuelas del crucero de yeso son flexibles pero no elsticas.

Gravedad Especfica, puede variar de 1 a 20 (G del platino = 21.46), pero la de muchos est entre 2 y 7. La gravedad especfica se calcula:

G = W1/(W1 W2)Donde:W1 = peso del mineral en el aireW2 = peso del mineral en el aguaGravedad especfica de minerales comunes (G)

Halita2,16muscovita2,8 - 3,0rutilo4,2

Glaucomita2,3apatita3,2circn4,78

Yeso2,32hornblenda3,2hematita4,72

Feldespato2,56 - 2,7turmalina3 - 3,2ilmenita4,8

Arcillas2,5 - 2,8esfena3,5pirita5,01

Cuarzo2,65topacio3,6monazita5,2

Calcita2,71cianita3,6magnetita5,2

Dolomita2,85estaurolita3,7casiterita6,9

Clorita2,6 - 3,3granate3,7 - 4,3

2.2 Forma Cristalina

Son los minerales que se presentan como cristales, es decir cuerpos de forma geomtrica que estn limitados por caras ordenadas de una manera regular y relacionadas con la estructura interna.

Caras de los cristalesEn el sistema cbico muchos cristales estn limitados por caras, cuando todas son iguales se llama de una forma. Dos formas (cubo y octaedro), otras formas son el dodecaedro, trapezoedro y con simetra ms baja est el piritoedro (12 caras pentagonales), el tetraedro (cuatro caras triangulares).

En los sistemas ortorrmbico, monoclnico y triclnico, donde los ejes son todos desiguales, las caras se nombran: pirmide, prismas, pinacoide, domo.

En los sistemas hexagonales y trigonal, las caras se nombran como: pirmide, prisma, caras de romboedro y escalenoedro.

Cristales gemelos, un cristal gemelado se da cuando dos cristales adyacentes estn muy prximos, crecen juntos con un plano cristalogrfico o direccin comn a ambos, pero uno es inverso en relacin con el otro.

2.3 Estructuras AtmicasEl ordenamiento y espaciamiento de los tomos, de los cules est compuesto un mineral, controlan su forma y sus propiedades. Por ejemplo, los tomos del sodio y el cloro en un cristal de sal comn (Na Cl) estn ordenados alternativamente en las esquinas de un patrn cbico la cul es repetida indefinidamente en todas direcciones. Los cristales de sal que crecen de una solucin son cubos, forma que expresa su estructura interna.

Cuando se estudi el silicio se encontr que es tetravalente y siempre est rodeado de cuatro oxgenos, los cuales estn colocados en las esquinas de un tetraedro regular. Este tetraedro SiO4 es la unidad de la estructura del silicato y es construido en estructuras diferentes como sigue:* Grupos SiO4 separados* Estructura de cadena simple (SiO6)* Estructura de doble cadena (Si4O11)

* Estructura en capas (SiO10)

* Armazones tridimensionales (SiO2)

2.4 Minerales formadores de rocasEs conveniente distinguir entre los minerales que son constituyentes esenciales en los cuales ocurren, y cuya presencia est implicada para dar nombre a la misma y otros que son accesorios. Los ltimos, comnmente se encuentran en pequeas cantidades pero su presencia o ausencia no influye en el nombre de la roca. Los secundarios son aquellos que resultan de la descomposicin de los primeros minerales comnmente estimulada por la accin del agua, con la adicin o sustraccin de otro material, y con la formacin de subproductos del mineral.Identificacin de minerales en espcimen de mano

Con la ayuda de una lente de mano, es posible determinar la dimensin de un grano mineral que tiene menos de un milmetro. Con la prctica, granos mucho ms pequeos pueden determinarse. Las caractersticas ms tiles para este propsito son las siguientes:

* Forma general de los granos que depende de la cristalizacin

* Color y transparencia

* Presencia o ausencia de crucero

* Presencia o ausencia de gemelacin

* Dureza

2.5 SilicatosGrupo del Olivino

Olivino (MgFe)2SiO4, color verde olivo plido o amarillo, lustre vtreo, fractura conchoide. D=6.50, G=3.2 a 3.6Grupo de la piroxena

Los minerales de este grupo pertenecen a dos sistemas de cristalizacin: Ortorrmbico y Monoclnico.Piroxenas ortorrmbicas: Ensatita (MgSiO3), color castao oscuro o verde, lustre vtreo a metlico. D=5 a 6, G=3.2.

Piroxenas monoclnicas: Augita (CaMgFeAl)2(SiAl)2O6, color castao a negro, lustre vtreo a resinoso. Cristales gemelos. D=5 a 6, G=3.3 a 3.5.

Grupo de la anfbola

Hornblenda (CaMgFeNaAl)3(AlSi)4O11(OH), color castao oscuro o negro grisceo, lustre vtreo, D=5 a 6, G=3 a 3.4Grupo de la mica

Moscovita KAl2(SiAl)O10 (OH)2, color blanco, lustre perloso, D=2 a 2.5, G=2.9Biotita K(MgFe)3(Si3Al)O10 (OH)2 , los cristales son castaos a casi negros, lustre perloso o submetlico, D=2.5 a 3, G=2.8 a 3.1Grupo del feldespato

Ortoclasa, KAlSi3O8, color blanco o rosado, lustre vtreo, gemelos simples, D=6, G=2.56Plagioclasas, NaAlSi3O8, color blanco a gris, D=6 a 6.5, G=2.6.Grupo del feldespatoide

Leucita, K(AlSi2)O6Nefelina, Na(AlSi)O4Formas de la SliceCuarzo SiO2, lustre vtreo, fractura conchoide, incoloro cuando est puro (cristal de roca) pero pueden ocurrir muchas variedades coloreadas como el cuarzo rosado, cuarzo ahumado, cuarzo lechoso, amatista. No tiene crucero, raras gemelaciones, D=7, G=2.66.

Calcedonia, SiO2, se encuentran en lechos que se alinean con las vesculas de las rocas.palo, slice hidratada SiO2nH2O, color blanco, gris o amarillo con apariencia perlosa, fractura conchoide, D=6, G=2.2. Minerales accesorios

Circonio, ZrSiO4, tetragonal, D=7.5, G=4.7

Andalucita, Al2OSiO4, Ortorrmbico, color rosado o gris, D=7.5, G=3.2

Esfena, CaTiSO4(O, OH, F), monoclnico, D=5, G=3.5.Granate (Ca, Mg, Fe, Mn)3(Al, Fe, Cr)2(SiO4)3, color plido rosado, D=6.5 a 7.5, G=3.5 a 4.Turmalina, silicato complejo de Na, Mg, Fe, Al con anillos de Si6O18, trigonal, color negro, rojo, verde, azul, D=7, G=3Minerales secundarios, se describen los minerales clorita, serpentina, talco, caoln, epidota y zeolita.2.6 Minerales arcillosos

Las arcillas pueden formarse ya sea como minerales primarios o secundarios. Aqu se agrupan bajo un encabezado debido a su importancia econmica, se presencia en muchos perfiles del intemperismo y su influencia sobre el carcter mecnico de las rocas y sedimentos no bien consolidados. Pueden ser vistos bajo el microscopio electrnico. Los minerales de arcilla mas comunes incluyen: a) Caolinita, Al4Si4O10(OH), con derivaciones como la dichita y la halloysita, b) Montmorillonita, Al4Si8O20(OH), c) Illita KxAl4(Si8Alx)O20(OH), con 1