El documento describe los minerales y rocas. Explica que los minerales son los componentes básicos de las rocas y que su estudio es importante tanto científica como económicamente. Los minerales se forman por procesos inorgánicos naturales y tienen una estructura cristalina y composición química definidas. Las rocas se componen de uno o más minerales unidos.

1. 4 Minerales: Los componentes de las rocas

2. Minerales y rocas
Minerales: Son los componentes básicos de
la porción sólida del universo
Su estudio es muy
interesante por razones
científicas y económicas
Aportan información
sobre los ambientes
en los que se
formaron (muy
variados)
Suministran datos
sobre ambientes del
pasado (tª o
composición del agua)
Ayuda a explicar
fenómenos geológicos
macroscópicos
Son un recurso natural
con variada utilidad y
alto valor económico

3. Minerales y rocas
¿Qué es un mineral?
Mineral: Es un sólido natural y homogéneo formado por
procesos inorgánicos, con una disposición atómica ordenada y
una composición química y propiedades físicas fijas o dentro de
un rango limitado
Sólido natural:
Son resultados
de procesos
naturales. El
mercurio se
considera un
mineraloide y
el agua lo es en
estado sólido
Por procesos
inorgánicos: Se
excluye la
intervención de
los seres vivos.
Excepto algunos,
como la calcita
de los
caparazones de
los moluscos
Disposición atómica
ordenada: Sus
átomos se disponen
formando redes
tridimensionales. En
condiciones
favorables
macroscópicamente
se ven caras, aristas
y vértices
Composición química y
propiedades físicas fijas:
Tienen una formula
química determinada. De
esa composición y
estructura derivan sus
propiedades físicas que
permiten su
identificación y hacen
que tengan diferentes
aplicaciones

4. Minerales y rocas
¿Qué es un mineral?
LOS MINERALESTienen una
ESTRUCTURA
CRISTALINA
Sus átomos se ordenan
formando una
UN SOLO
ELEMENTO
COMPUESTOS
•Azufre
•Diamante
•Oro
•Cuarzo
•Halita
•Silicatos
Formada por
Estructura cristalina de la HalitaSi cambia cualquiera de
estas dos propiedades,
cambia el mineral.
COMPOSICIÓN
QUÍMICA

5. Minerales y rocas
Rocas y minerales
ROCAS: Son la unión de uno o de
varios minerales
MINERALES: Sólidos inorgánicos
naturales con composición química
definida y estructura cristalina
Forman
Se forma solo por calcita
Caliza
Formado por su mineral
homónimo
YesoConstituido por cuarzo,
feldespato y mica
Granito
Los minerales de las rocas
siguen conservando sus
propiedades

6. Minerales y rocas
Rocas y minerales
La definición de roca es menos
restrictiva que la de mineral
Hay rocas formadas por materia no
estrictamente mineral: Obsidiana y pumita
El carbón y el petróleo son rocas organógenas
sólidas y líquidas

7. Sus átomos se disponen
ordenadamente
Cristalografía: los minerales por dentro
Minerales
Tienen
2 características
básicas
Son sólidos
Estado sólidoPasa a
Hay dos posibilidades
1 Sólidos
AMORFOS
Átomos o moléculas se disponen
desordenadamente
2 Cuerpos
CRISTALINOS
Átomos o moléculas adoptan
una disposición ordenada

8. Mismos
componentes en
todas las zonas
Cristalografía: los minerales por dentro
Según la
dirección varían
las distancias
entre elementos.
Las propiedades
varían con la
direcciónDesde cada
componente se
encuentran
puntos
equidistantes en
determinadas
direcciones

9. Cristalografía: los minerales por dentro
Elementos geométricos de un cristal
Forma del cristal: Conjunto de caras con idénticas
propiedades. Es el reflejo de la organización interna
de los átomos
Hábito cristalino: Aspecto macroscópico del mineral.
Depende de las condiciones cuando se forma el cristal
y de su apariencia cuando se agregan

10. Cristalografía: los minerales por dentro
Elementos geométricos de un cristal
ELEMENTOS CRISTALOGRÁFICOS
Sistema de coordenadas en el espacio con tres
ejes que forman tres ángulos.
Definen la celdilla unidad que según se oriente en el espacio
condiciona la apariencia de los cristales minerales

11. Cristalografía: los minerales por dentro
Redes cristalinas
La disposición ordenada de los componentes hace que
aparezcan elementos de simetría (ejes, planos y centros)
Combinados forman los poliedros de los 7 sistemas
cristalinos
De combinar los 7 poliedros con la posición
de los nudos surgen las 14 redes de Bravais

12. Propiedades físicas de los minerales
Se utilizan para identificar los minerales
DENSIDAD
V
M
d
Relación entre la masa y el volumen de un mineral
Se suele expresar en: g/cm3
Se necesita una muestra pura de
mineral y muchos minerales
tienen densidades parecidas
PESO ESPECÍFICO
Relación entre el peso de un mineral y el de un
volumen igual de agua a 4ºC
Es constante y útil para
identificar, sobre todo gemas y
piedras preciosas. Depende de
los átomos que forman el
mineral y de su
empaquetamiento

13. Propiedades físicas de los minerales
DUREZA
Resistencia a ser rayada de la superficie lisa de un
mineral. Depende del tipo de red cristalina y de los
enlace entre sus átomos
Es muy útil y se usa de referencia
la escala de Mohs

14. Propiedades físicas de los minerales
DUREZA

15. Propiedades físicas de los minerales
TENACIDAD
Resistencia que ofrece un mineral a ser roto o
molido. Si es elevada el mineral es tenaz y es frágil
si se rompe o reduce a polvo con facilidad
Maleable: Se sacan de él hojas
delgadas
Séctil: Se puede cortar en
virutas con un cuchillo
Dúctil: Se estira en forma de
hilo
Flexible: Al doblarse no
recupera la forma original
Elástico: Al doblarse recupera
la forma original

16. Propiedades físicas de los minerales
EXFOLIACIÓN
Tendencia de un mineral a romperse a lo largo de
planos de enlaces débiles
Puede ser prefecta, buena,
regular, débil o ausente

17. Propiedades físicas de los minerales
FRACTURA
Cuando los minerales se rompen sin exfoliarse Concoidea: Muestra una
superficie lisa que recuerda el
interior de una concha
Fibrosa o astillosa: Se rompe
formando fibras o astillas
Ganchuda: Superficie de ruptura
irregular, dentada o con filos
puntiagudos
Desigual o irregular: El mineral
se rompe en fragmentos
irregulares

18. Propiedades físicas de los minerales
COLOR
Hay minerales con color constante, característico e
invariable (idiocromáticos)
Otros muestran variedad de colores
(alocromáticos)

19. Propiedades físicas de los minerales
RAYA
Es el color del polvo que resulta al rayar un
mineral
Se obtiene al frotar el mineral
con una placa de porcelana. Es
fijo y no tiene por qué coincidir
con el color

20. Propiedades físicas de los minerales
BRILLO
Aspecto de la luz reflejada sobre la superficie de
un mineral
Se describe con analogía con
objetos corrientes: metálico,
vítreo, perlado, adamantino,
sedoso,…

21. Clasificación de los minerales
METÁLICOS
ELEMENTOS
NATIVOS
NO
METÁLICOS
HALOGENUROS
O HALUROS
CARBONATOS SULFATOS SILICATOSFOSFATOS
LOS MINERALES
El criterio más usado para clasificar es el químico. Problema el 90% de
los minerales son silicatos
SULFUROS Y
SULFOSALES
ÓXIDOS E
HIDRÓXIDOS
La clasificación químico-estructural diferencia 8 grupos

22. Propiedades físicas: Buenos
conductores térmicos y eléctricos,
plasticidad, ductilidad, absorben
radiaciones, opacos y brillo metálico
Clasificación de los minerales
Elementos nativos
Minerales compuestos por un solo elemento
METÁLICOS Átomos unidos por enlaces metálicos y
empaquetados de forma compacta
Grupo del oro: Au, Ag, Cu y Pb
Grupo del platino: Pt y Pd
Grupo del hierro: Fe
Son escasos y se concentran
dando lugar a yacimientos
NO
METÁLICOS
Muy variados estructuralmente
Azufre
Cristales del sistema rómbico, bajo punto de
fusión, amarillo, raya blanca y muy blando
Carbono Diamante: dureza 10, elevado punto de fusión y
cristalización cúbica
Grafito: Cristalización hexagonal, fusión a 3.000ºC,
negro o gris oscuro, brillo metálico y blando

23. Clasificación de los minerales
Halogenuros o haluros
Combinaciones de un elemento halógeno y un metal
Composición casi siempre sencilla y
son normalmente solubles en agua.
Raya blanca por su brillo no metálico

24. Clasificación de los minerales
Sulfuros y sulfosales
Combinaciones sin oxígenos de metales y metaloides
Muchos tienen importancia económica
(por tener Fe, Pb y Zn) y la mayoría
cristalizan en el sistema cúbico

25. Clasificación de los minerales
Óxidos e hidróxidos
Combinaciones de O y OH asociados a metales Excluyendo al grupo de la
sílice (SiO2) son el 5% de la
litosfera

26. Clasificación de los minerales
Carbonatos
Son sales del ácido carbónico(H2CO3)

27. Clasificación de los minerales
Sulfatos
Son sales del ácido sulfúrico (H2SO4)

28. Clasificación de los minerales
Fosfatos
El complejo aniónico es (PO4
3-)

29. Clasificación de los minerales
Silicatos
Contienen sílice (SiO2) Son el 90% de la corteza, el 25% de
los minerales conocidos y el 40% de
los minerales petrogénicos
• Su estructura básica es el tetraedro silicio – oxígeno (Sílice u óxido de silicio)

30. Clasificación de los minerales
Silicatos
GRUPO MINERAL ESTRUCTURA CRISTALINA IDEALIZADA
Olivino
Piroxenos
Anfiboles
Micas
Feldespatos
Cuarzos
Olivino
Augita
Hornblenda
Biotita
Moscovita
Ortosa
Plagioclasa
Cuarzo
Tetraedros
independientes
Cadenas sencillas
Cadenas dobles
Láminas
Redes
tridimensionales

31. Formación, evolución y transformación de los minerales
Mecanismos de formación
de los minerales
Cristalización a partir
de fluidos
Transformación en
estado sólido
o Enfriamiento del magma
o Evaporación de una disolución acuosa
o Sublimación de un gas
Típicos de procesos
ígneos y
sedimentarios
Intervienen cambios de
presión, temperatura y
presencia de fluidos
Típicos de procesos
metamórficos
Cada mineral tiene un rango de P y tª en el que es
estable, fuera del rango se vuelve inestable y se
transforma en otro mineral

32. Formación, evolución y transformación de los minerales
Diagramas de fases y estabilidad mineral
Diagrama de fases
Son gráficas que expresan el comportamiento de sólidos,
líquidos y gases ante la variación de presión y temperatura
Indican que mineral es
estable para cada
condiciones de p y T
Punto triple: Condiciones
donde coexisten las tres
fases (hielo, agua y
vapor)
Punto crítico: La fase de
agua y de vapor se hacen
indistinguibles. Y lo que
hay es un fluido acuoso
supercrítico
Los fluidos acuosos supercríticos poseen características
de gases y líquidos: Buenos disolventes como los
líquidos y se transportan como gases

33. Formación, evolución y transformación de los minerales
Regla de las fases de Gibbs
Una roca no puede tener un nº ilimitado de minerales en equilibrio. Ese número se
restringe por la regla de las fases de Gibbs
F + L = C + 2
F: número de fases de un
sistema (minerales)

34. Formación, evolución y transformación de los minerales
Ejemplos de diagramas de fases
La forma estable del carbono a bajas presiones en
un amplio rango de tª es el grafito
A altas presiones la forma estable es el diamante
Grafito y diamante son minerales polimorfos
(=composición ≠estructura cristalina)
Cada mineral tiene su rango de presión y tª en la
que es estable.
Si varían la condiciones, la estructura cristalina
deja de ser estables y los átomos se reorganizan
formando cristales diferentes que serán estables
en esas nuevas condiciones
Minerales isomorfos: ≠composición=estructura
cristalina