lunes, 8 de octubre de 2007

Tema 1

TEMA 1: MINERALES

Define, de forma breve y precisa, los siguientes conceptos:

Mineral:es un sólido homogéneo por naturaleza, con una composición química definida (pero generalmente no fija) y una disposición atómica ordenada. que les dan unas propiedades dadas. Normalmente se forma mediante un proceso inorgánico, excepto en algunos casos.
(museos-mineralogía)
Otra definición:

Denominamos mineral a un material sólido caracterizado por una determinada composición química. Su formación depende únicamente de los elementos químicos que había durante su formación y las características físicas que se dieron (básicamente presión y temperatura). Es independiente del fenómeno geológico que dio origen a dicho material.

(Proyecto biosfera)

Materia amorfa:Aquella que no están ordenados sus átomos, moléculas e iones en las tres direcciones del espacio.

Materia cristalina: La materia cristalina posse una estructura atómica ordenada que se repite de forma periódica.
(Libro de texto, pág 216)

Dureza:Es la oposición que presenta un mineral a ser rayado, la escala de Mohs clasifica a los minerales entre los valores del 1 al 10 según un valor creciente de dureza.
(Libro de texto pág 226)

Tenacidad:es la resistencia que ofrece un mineral a romperse al ser golpeado o presionado. Si se rompe con facilidad es frágil y si no es tenaz.
(Profes.net(minerales y rocas)).

Red espacial: Se forman a partir de la combinación de las redes planas.
Hay varios tipos:
  • Red cúbica
  • Red monoclínica

  • Red rómbica
  • Red romboédrica
  • Red tetragonal
  • Red triclínica

(Libro de texto, pág 222)


Maleabilidad:propiedad mecánica de un mineral que sin romperse puede moldearse o reducirse a láminas por acción de la presión o del golpe.

(guía interactiva de rocas y minerales)

Densidad:cantidad de masa de un mineral por unidad de volumen. Equivalente al peso específico.
(guía interactiva de rocas y minerales)

Minerales magmáticos:Cuando pueden ser atraídos por un imán. La magnetita además de ser magnético, es un imán natural.

Isomorfismo:Es un fenómeno que poseen algunos minerales, tienen la misma estructura pero diferente composición química.
(Libro de texto, pág 216)

Polimorfismo:Es un fenómeno que poseen algunos minerales, poseen diferente estructura, pero la misma composició química.
(Libro de texto, pág 216)

Macla:intercrecimiento no paralelo y simétrico de dos o más cristales de una misma especie. La maclas pueden formarse por contacto o penetración. Las maclas múltiples o polisintéticas implican a más de dos cristales individuales creciendo con las superficies de composición sucesivas dispuestas paralelamente. Maclas de contacto: masas radiales de cristales con maclas de contacto. Maclas de penetración: se muestran las dos partes del intercrecimiento de un cristal.

(guía interactiva de rocas y minerales)

Minerales metamórficos: Se forman a partir de otros minerales cuando cambian las condiciones de presión y temperatura, como por ejemplo el berilio, el grafito y el diamante.
(Libro de texto, pág 228)

Minerales sedimentarios: Se forman por el acumulo de materiales procedentes de la erosión, como por ejemplo el talco y el yeso.
(Libro de texto, pág 228)

Magmas: Material fundido que se genera en zonas profundas de la Tierra, aunque estas rocas plutónicas llegan a aflorar a la superficie por medio de la erosión.

(Libro de texto)



Responde a las siguientes preguntas:

1. Indica las propiedades de los siguientes minerales:
Grafito:Es carbono puro dispuesto en capas horizontales.
(Profes.net(minerales y rocas))

Cuarzo:Es una sustancia sólida muy común en las rocas.Tiene dureza 7, brillo vítreo y puede presentar diversos colores.
(Profes.net(minerales y rocas))
Yeso:Es un mineral,tiene dureza 2, color blanco y aspecto fibroso.
(Profes.net(minerales y rocas))

Calcita:Es una sustancia inorgánica.Tiene dureza 3, brillo vítreo y color blanco o pardo.
(Profes.net(minerales y rocas))

Pirita:Su nombre deriva de la palabra griega " fuego " y alude a la capacidad de desprender chispas que se producen cuando se golpea con fuerza dicho mineral con un objeto metálico.

(museos-mineralogía)



Azufre:

Propiedades físicas:

Color:Amarillo

Raya: Más clara

Brillo: Graso o sedoso

Dureza: 1.5 a 2.5

Densidad: 2.07 g/cm3

Óptica: Biáxico positivo con ángulo 2V = 69o

Otras: Marcada fractura concoidea. Arde con facilidad.

Química:Azufre puro, pero puede contener varias partes de selenio

Berilo:
Propiedades físicas:

Color:Puede ser blanco o transparente a translúcido. También abundan los ejemplares coloreados, pudiéndose distinguir diferentes variedades:


  • Aguamarina: es una variedad transparente de color azul verdoso.Esmeralda es el berilo transparente verde oscuro.El Heliodoro o berilo dorado es la variedad amarilla de oro claro.La Morganita es de color rosado.


  • Raya: Blanca.

  • Brillo: Vítreo a veces resinoso.

  • Dureza: 7.5 a 8Densidad: 2.7 g/cm3

  • Óptica: Birrefringencia baja, índices bajos y uniáxico negativo.
  • Química:Contiene 14% BeO, 19% de Al2O3 y 67% de SiO2.


(museo-mineralogía)

Olivino:Es un mineral,tiene dureza 6,5, brillo vítreo y color verde oliva.
(Profes.net(minerales y rocas))


(museo-mineralogía)

Moscovita:La moscovita o mica blanca es un mineral y tiene dureza 3, brillo perlado y exfoliación en láminas.
(Profes.net(minerales y rocas))
Turmalina:La "piedra que atrae a la ceniza"; así fue llamada la turmalina por los holandeses cuando en 1.703 la llevaron a Europa desde la isla de Ceilán, donde los indígenas la extraían hace mucho tiempo junto con los rubíes, los zafiros y otras piedras preciosas.


La turmalina ya situada en los mercados exteriores puede tener un elevado valor, las más apreciadas son las de color rojo rubí que están oscurecidas por diminutas inclusiones (en ejemplares de cierto número de quilates supera abundantemente las cincuenta mil pesetas por quilate). También costosas son las de color rojo intenso, verde esmeralda, verde azulado y azul, ya pulidas. De las piedras semejantes y de las imitaciones hablaremos de vez en cuando en la relación que hacemos a continuación en la que figuran las distintas variedades del mineral.


Ortosa:Es un silicato de aluminio y potasio, que, como dice su nombre, presenta exfoliación perfecta y dureza 6 ó poco más, los índices de refracción son 1,518-1,526 y la densidad media gira en torno a 2,57. Tres son las variedades:
La ortosa noble
Es una bellísima gema amarillo limón claro o dorado, transparente, que se encuentra solamente en Madagascar (y quizá en Birmania).
La piedra de luna
Transparente, translúcida u opaca se talla en "cabujón" para poner en evidencia la "adularescencia", es decir, un reflejo superficial plateado o azul. El "fondo" es incoloro blanco nacarado, amarillento verdoso, naranja salmón, marrón, gris perla o gris oscuro. La piedra incolora blanca o anaranjada pueden mostrar intensos efectos "ojo de gato" y más raramente asterismo de cuatro brazos.
La sanidina (C)
Es la forma de alta temperatura de la ortosa; incolora o bien humo claro, con tendencia al rosado, se asemeja mucho a algunos cuarzos.

(museo-mineralogia)

Fluorita:
Propiedades físicas:
Color:Muy variado, siendo los más comunes el verde, el amarillo, el anaranjado y el violáceo.
Raya: Blanca.
Brillo:Vítreo.
Dureza: 4
Densidad: 3.180 g/cm3
Óptica: Isótropo, con índice de refracción de 1.433.
Otras: Fluorescencia y fosforescencia de algunos ejemplares.
Química: Contiene el 51.3% de calcio y el 48.7% de flúor. El calcio puede ser sustituido por ytrio y cesio. Las fluoritas violetas contienen cantidades apreciables de estroncio, mientras que las verdes samario. La luminiscencia violeta se considera causada por pequeñas cantidades de europio y las de luz amarillenta por ytrio.


Galena: Es un mineral tiene dureza 2,5, brillo metálico y color gris plomo. Es la principal mena de plomo y con los ácidos desprende olor a podrido.
(Profes.net(minerales y rocas))

(museo-mineralogía)
Blenda: Es un mineral y tiene dureza 4 y es la principal mena de cinc.

(Profes.net(minerales y rocas))

Topacio: Entre las sustancias que favorecen la cristalización del topacio aparece indispensable la presencia del flúor y del agua, que forman parte de la composición química del mineral, bajo forma de iones fluoruro F- y de iones oxidrilos OH- junto al aluminio. Parece que en algunas pegmatitas prevalecen los cristales de la variedad incolora, azulada, amarillo pálido y marrón claro, mientras los bellos ejemplares dorados y rosas (como los de la prestigiosa producción brasileña), se originan sobre todo en las sucesivas fases de solidificación magmática, dentro de las fisuras o geodas de rocas. La dureza es excelente; de hecho, el topacio en la escala de Mohs, es el octavo de los 10 términos contenidos. La dispersión es muy baja, por lo que las gemas muestran un especial "fuego" (coeficiente 0,014), pero si la talla se ha seguido adecuadamente las piedras son muy brillantes (y curiosamente resbaladizas en las manos).

(museo-mineralogia)

Corindón:Mencionemos aquí sólo algunos datos físicos esenciales, porque esta especie ya ha sido tratada ampliamente en "zafiro y rubí, la magia del color". El corindón tiene una dureza 9 y densidad de 3,9 a 4,1. Los índices de refracción son 1,766-1,774, y la dispersión, aproximadamente de 0,018.

(museo-mineralogia)

2. ¿Cuáles son los brillos más característicos de los diferentes minerales?

Los brillos más caracteríasticos son:

El brillo metálico:Lo presentan los minerales que brillan como los metales, como por ejemplo la galena.

El brillo vítreo: Lo presentan los minerales que brillan como el vídrio, como por ejemplo el olivino.


Sin brillo: Son los minerales mates, como por ejemplo la blenda.

(profes.net(minerales y rocas)


3. Pon un ejemplo de dos minerales isomorfos.
Diamante y grafito.
(Libro de texto)

4. Pon un ejemplo de minerales polimorfos.
Calcita y aragonito.
(Proyecto biosfera)

5. ¿Cómo podemos clasificar a los minerales según el criterio químico y estructural? Señala un ejemplo de mineral de cada grupo.

Minerales según el criterio químico
  • Elementos nativos, ejemplos:el oro, la plata, el platino, el grafito, el diamante, el azufre el cobre...

  • Sulfuros, ejemplos: pirita, blenda, galena, cinabrio, rejalgar, calcopirita...
  • Óxidos, ejemplos: pirolusita, magnetita, hematites y limonita.

  • Carbonatos, ejemplos: calcita, la magnesita, la malaquita y azurita y el aragonito.

Minerales según el criterio estructural

  • Minerales ígneos, ejemplos:cuarzo, feldespato y mioca.

  • Minerales sedimentarios, ejemplos: talco y yeso.

  • Minerales metamórficos, ejemplos: berilio, grafito y diamante.
6. Indica en qué localidades españolas se producen los siguientes minerales, señalando la importancia industrial que tiene cada uno de ellos:

Pirita:

Cuarzo:Madrid,Asturias,orense,Salamanca.

Andalucita:

Grafito:Lugo,Gerona,Huelva,Albacete.


Aragonito:Zaragoza,Burgos,Cadiz,Soria.

Yeso:Cuenca,Burgos,Segovia,La rioja.

Cinabrio:Leon,Navarra,Ciudad Real,Asturias.

Blenda:Cantabria,Toledo,Navarra,Murcia

Magnetita:Toledo,Malaga,Almeria,Huelva.

Talco:Madrid,Gerona,Almeria.

Galena:Murcia,Jaen,Granada.

7. Indica al menos un mineral que presente exfoliación y otro mineral que presente fractura.
Exfoliación: La mica.

Fractura: El cuarzo


8. ¿Cómo diferenciarías un fragmento de calcita de uno de cuarzo?
El cuarzo tiende a fracturarse y adopta formas irregulares.
La calcita tiene color blanco o pardo.
(Libro de texto pág 226 y página(profes.net(minerales y rocas)))

9. El cobre y el hierro son metales de gran importancia. Indica cuáles son los principales yacimientos y de qué minerales se obtienen.
El principal yacimiento del hierro son por proceso endógeno asociado al magmatismo de tipo monteras de oxídación.

10. ¿Cómo se obtiene mercurio? ¿En qué lugares se encuentran los yacimientos más importantes? Razona tu respuesta.
El mercurio se obtiene de el cinabrio
11. Clasifica los siguientes minerales de menor a mayor dureza: Pirita, Calcopirita, Granate, Aragonito, Berilo, Talco, Turmalina, Yeso.

12. ¿Cuál es la característica fundamental de los óxidos?
Se producen por la conbinación del oxígeno con un elemento metálico, como por ejemplo: pirolusita(MnO2), magnetita (Fe3O4).
¿Y de los sulfatos?
Estan formados por la combinación del ión sulfato y otros elementos, como por ejemplo; la anhidrita(CaSO4)

¿Y de los sulfuros?
Son aquellos minerales en los cuales el azufre se combina con otros elementos químicos,como por ejemplo; pirita (FeS2), blenda (ZnS), galena (PbS)

¿Y de los carbonatos?
Están constituidos por la convinación de un ión carbonato y un elemento metálico, como por ejemplo: calcita (CaCO3),magnesia (MgCO3), malaquita y azurita(CuCO3H2O) y el aragonito (CaCO3).

(Libro de texto pág 228)


13. Busca las siguientes piedras preciosas:
Estudia el color, la estructura y los yacimientos más importantes de cada una de ellas.
Diamante:Los tipos de yacimientos más importantes para estas gemas son:
los primarios de kimberlitas, (rocas volcánicas ultrabásicas que proceden de zonas profundas de la corteza o incluso del manto superior, y que ascienden por chimeneas volcánicas o diatremas hasta la superficie, provocando fenómenos explosivos). Más recientemente se han encontrado diamantes en lamproitas relacionadas con escudos arcaicos.
Los secundarios de tipo placeres, que se forman por concentración mecánica a partir de la erosión de las kimberlitas y lamproitas primarias, tanto en depósitos fluviales como en depósitos marinos costeros de los que proceden algunos de los mejores ejemplares de diamantes gemas (Namibia).
Es incoloro.



Esmeralda:La esmeralda es la variedad de berilo que debe su color principalmente al Cr3+.



Rubí: En el color, además de la cantidad de Cr3+, influye la presencia de otros elementos colorantes, tales como el hierro, que oscurece el tono agranatándolo.




Zafiro:Además de los característicos colores azules existen también zafiros fantasía tales como los verdes y amarillos (debidos a la presencia de Fe 3+), amarillos (por centros de color), púrpuras y violetas (con Fe2+, Ti4+ y Cr3+), rosas (con pequeñas cantidades de Cr3+) y padparadchas (con Cr3+y centros de color).



Cuarzo:Incoloro.


Corindón:


Topacio:

Color amarillo dorado

Lapislazuli:

(cristamine-gemas)

14. ¿Qué es una gema? Señala las diferentes características que confieren a las gemas su atracción.

Las gemas se incluyen todas las materias naturales o artificiales, de origen mineral principalmente, pero también animal, vegetal, meteorítico, etc. que se utilizan para ornamentación y adorno personal.


Como minerales que son en su mayor parte, las gemas suelen clasificarse según criterios mineralógicos, siguiendo la clasificación química por aniones, propuesta por Dana en el siglo XIX y modificada a mediados del siglo XX por diversos autores (Strunz, Povarennikh, etc.).

  • Gemas naturales, finas o verdaderas. Aquéllas de origen geológico o biológico en cuyo origen no ha intervenido la tecnología humana. Ejemplos: Diamante, coral, perla
  • Gemas sintéticas. Las que tienen igual composición que las naturales, pero se han fabricado por el hombre. Ejemplos: Rubí, esmeralda y zafiro sintéticos.
  • Gemas artificiales: Gemas fabricadas por el hombre, que no tienen equivalente natural. Ejemplos: Granate de gadolinio y galio (GGG), titanato de estroncio.
  • Gemas de imitación: Gemas naturales, sintéticas o artificiales que se asemejan en el aspecto, pero no en la composición, a gemas de más valor. Ejemplo: Plástico, vidrio verde, cuarzo teñido, espinela sintética o turmalina como imitación de esmeralda.
  • Gemas tratadas: Materiales gemológicos que han sufrido tratamientos (térmicos, por radiación, por impregnación, teñidos, etc.) para modificar su aspecto. El tratamiento de las gemas es tan común que muchos tratamientos se dan por supuestos, y ni siquiera se mencionan. Ejemplo: El calentamiento de esmeraldas en aceite de cedro para mejorar su aspecto y hacer desaparecer las fracturas se lleva a cabo con, prácticamente, todas las esmeraldas del mundo. El tratamiento térmico es muy frecuente en zafiros y rubíes.
  • Gemas reconstituídas. También llamadas sinterizadas, se fabrican por presión y calentamiento de polvo de la misma substancia. Solamente se suele aplicar el término al ámbar y a la concha de tortuga.

(cristamine-gemas)

15. ¿En qué consiste la talla y el pulido de las gemas?
La talla y el pulido de las gemas son operaciones que tienen por objeto resaltar al máximo sus cualidades de color, brillo, transparencia, dispersión y resplandores, aún a costa de perder material y, en consecuencia, peso.
(cristamine-gemas)
16. ¿Que significado tiene hablar de Kilates?
EJERCICIOS INTERACTIVOS
1. Relacciona los conceptos de las dos columnas.
Ordenación interna-> cristal
Características físico-químicas-> mineral
Procesos geológicos-> roca
3.- Rellenar huecos
Calcita y dolomita son minerales de diferente composición pero casi imposibles de distinguir a simple vista porque tienen la misma forma cristalográfica. A este efecto se le denomina ISOMORFISMO.
Calcita y aragonito son dos minerales diferentes pero de idéntica composición química.A este efecto se le denomina POLIMORFISMO.
Actividad 2:
Coloca al lado de cada mineral la propiedad que más le caracterice de entre las siguientes:
Magnetita-> magnetismo
Calcita -> forma cristalizada
Pirita -> color amarillo y raya negra
Halita-> soluble
Oro -> maleable
Diamante-> duro y frágil