Minerales y rocas

1. Minerales y rocas Guión: Cristalografía Formación de cristales Asociación de cristales Minerales Rocas : magmáticas, sedimentarias y metamórficas

2. Cristalografía • Definición: Estudio de las formas geométricas en las que se presentan los minerales Cristales: si presentan forma geométrica Sustancias amorfas: no presentan esos ordenamientos Materia cristalina: no presentan ordenamiento geométrica pero sí interiormente • Elementos de un cristal • Leyes de la cristalografía • Sistemas cristalográficos

3. Elementos de un cristal • Malla elemental • Constantes cristalográficos • Elementos de simetría - Centro - Ejes de simetría - Planos de simetría

4. Constantes cristalográficas • Definen su forma geométrica

5. Elementos de simetría: - Centro - Ejes: binario ternario cuaternario senario - Planos

6. Distintos planos de simetría

7. Centro de simetría • Divide a cualquier segmento en dos partes iguales

8. Triclínico • Malla : prisma inclinado de bases romboidales • Ejes ----- • Planos ------ • Centro

9. Monoclínico • Malla: prisma inclinado de bases rectangulares • Ejes: 1 E2 • Planos: 1 plano • Centro

10. Rómbico • Malla: prisma recto de bases rectangulares • Ejes: 3 E2 • Planos: 3 • Centro

11. Tetragonal • Malla: prisma recto de bases cuadradas • Ejes: 1 E4 , 2+2 E2 • Planos: 2+2+1 • Centro

12. Hexagonal • Malla: prisma recto de bases hexagonales • Ejes : 1 E6 , 3+3 E2 • Planos: 3+3+1 • Centro

13. Cúbico • Malla: cubo • Ejes: 3 E 4, 4 E 3, 6 E 2 • Planos: 9 • Centro

14. Leyes • Los ejes y los ángulos son constantes en cada mineral • Cuando se modifica un elemento geométrico todos los elementos análogos sufren la misma modificación

15. Formación de los cristales • Solidificación - mezclas fundidas - disoluciones - vapores • Interacciones - de gases entre sí o con la masa sólida. - de soluciones

17. Propiedades de los minerales Definición Son consecuencia de: • Los átomos o iones que lo forman • La disposición en el cristal • Los enlaces químicos Propiedades físicas - Mecánicas: tenacidad, dureza, exfoliación y fractura - Ópticas: color, brillo, luminiscencia, y refringencia - Eléctricas: conductividad, piezoelectricidad y piroelectricidad - Magnéticas

19. Asociaciones de cristales

20. Asociaciones especiales: maclas

21. Minerales • Existen 80 elementos que originan unos 2000 compuestos inorgánicos pero no todos aparecen en la naturaleza, por tanto el número de minerales es más bajo de lo que se podría pensar - Hace falta que sean estables - Algunos elementos solo se presentan asociados de una forma determinada ( por ejem. El Rb no da minerales a no ser que esté unido al K) - Muchos elementos se presentan de forma específica: el oro siempre nativo, otros solo dan sulfuros…..

22. Estudio de los minerales • Los minerales se pueden estudiar con dos enfoques distintos: - Por su origen: magmáticos…. - Por las afinidades geoquímicas • Elementos siderófilos, con poca afinidad por el O2 o el S por tanto se suelen presentar en forma nativa: Pt, Ir, Os, Au, Pd, Ru,….. • Elementos calcófilos, se unen al S formando sulfuros: Cu, Ag, Zn, Cd, Hg, Sb, Bi, Ni, As, Se, Co,……. • Elementos litófilos, se unen al oxígeno formando óxidos Li, Na, K, Mg, Ca, Si, Al, Ti (alcalinos y alcalino-térreos) • Estos compuestos podrán unirse entre sí o con el agua, CO2 dando lugar a otro tipo de compuestos

23. Grupos de minerales • Elementos nativos: oro, azufre, diamante • Haluros: cloruros, bromuros,… • Sulfuros: galena, pirita,…. • Óxidos e hidróxidos: casiterita, corindon,… • Carbonatos: calcita, azurita,…. • Nitratos: nitro • Fosfatos: apatito • Sulfatos: yeso • Silicatos

24. Silicatos: Nesosilicatos • Tetraedros independientes • Se originan en el proceso: - Magmático: Olivina - Metamórfico: Andalucita, cianita y sillimanita. Granate

25. Silicatos: Sorosilicatos • Los tetraedros se unen de dos en dos • Origen: metamórfico

26. Silicatos: Ciclosilicatos • Se forman ciclos de 3, 4 ó 6 tetraedros. • Origen en el proceso metam’orfico esmeraldas, berilos

27. Silicatos: Piroxenos • Forman cadenas sencillas ilimitadas • Origen magmático

28. Anfíboles • Cadenas dobles • Uniones débiles entre cadenas • Origen magmático

29. Filosilicatos • Se unen en dos direcciones • Origen: -magmático -metamórfico -sedimentario

30. Filosilicatos • Magmáticos: micas (blanca o moscovita, negra o biotita) Los enlaces libres se orientan en una misma dirección. • Sedimentarios: caolinita, montmorillonita, talco,…….. • Metamórficos

31. Tectosilicatos Cuarzo………………..SiO2 Potásicos……………….Ortosa K Al Si 3 O8 Albita Na Al Si3 O8 Plagioclasas………….. Oligoclasa Feldespatos Andesita Labradorita Bytownita Ca Al2 Si2 O8 Magma: el Ca2+ y K+ tienden a romper o no dejar formar enlaces Si-O por lo tanto disminuyen la viscosidad del magma

32. Tectosilicato: cuarzo SiO2 (Esquema ficticio) • Todos los enlaces son covalentes por tanto casi inatacable

33. Tectosilicato: ortosa KAlSi3O8 ¡Ojo con los lugares marcados

34. Tectosilicato: bytownita • Observad la cantidad de puntos débiles de esta estructura

36. Rocas magmáticas - Definición de magma - Situación del magma y lugares donde solidifica - Tipos de rocas magmáticas - Diferenciación magmática Reacciones de Bowen Series continuas Series discontinuas

37. Origen: - Dorsales fusión por descenso de presión - Subducción: aumento de temperatura por rozamiento Clases: Ácidos o básicos Otras teorías alternativas a la diferenciación magmática - Por emigración de iones - Las rocas vítreas por presión (aunque sean débiles después de mucho tiempo) se cristalizan - Las rocas sedimentarias con condiciones adecuadas se transforman en magmáticas

38. Lugares de solidificación del magma

39. Proceso magmático • Fase ortomagmática: cristalizan silicatos siguiendo las reacciones de Bowen • Pegmatítica se producen en determinadas circunstancias cuando la ortosa y el cuarzo se encuentran en una estar acompañados con mica blanca y determinada proporción, pueden otros elementos Neumatolítica: quedan compuestos volátiles que se acumulan en depósitos a temperaturas alrededor de los 400º son elementos nativos o sulfuros • Hidrotermal: por debajo de los 400º • - Hipotermales: (400º- 300º) casiterita, wolframita • - Mesotermales: (300º - 150º) sulfuros de Fe, Zn, Cu, Pb • - Epitermales: (150º - 50º) sulfuros de Sb, Hg, Ag y oro • Acompañando a estos están los omnipresentes cuarzo, calcita, fluorita, baritina,…

40. Series de Bowen

41. Proceso magmático en el batolito

42. Textura de las rocas magmáticas

43. Textura de las rocas magmáticas

44. Rocas metamórficas • Definición • Factores que influyen - Calor - Presión - Líquidos quimicamente activos • Tipos de metamorfismo • Clases de rocas

45. Rocas metamórficas Definición: Conjunto de procesos que suceden en el interior de la corteza por los que una roca, sin perder nunca el estado sólido, se transforma en otra roca distinta

46. Factores que influyen: • Calor produce: • - Cambios químicos • - Re-cristalización • Por el calor interno de la Tierra • Rozamiento • Contacto con el magma

47. Factores que influyen • Presión • - Disminución del volumen • - Cambio de estructura • Confinamiento • Presión litostática • Presiones hidrostáticas • Direccionales (tectónicas)

48. Factores que influyen • Líquidos quimicamente activos

49. Efectos de los factores

50. Tipos de metamorfismo • Contacto o metamorfismo térmico Alrededor de una fuente de calor: volcanes (cornubianitas) • Dinamo-metamorfismo Una elevada presión en zonas superficiales de la corteza (millonitas) • Metamorfismo regional Zonas profundas donde el calor y la presión son elevadas