Cristaloquímica Ley de corte: mínima ley de extracción rentable ...
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<strong>Cristaloquímica</strong><br />
<strong>Ley</strong> <strong>de</strong> <strong>corte</strong>: <strong>mínima</strong> <strong>ley</strong> <strong>de</strong> <strong>extracción</strong> <strong>rentable</strong>.<br />
Anomalía geoquímica:<br />
Depen<strong>de</strong> <strong>de</strong>: Precio <strong>de</strong> la bolsa<br />
Costos (transporte, procesamiento)<br />
Diferencia <strong>de</strong> concentración <strong>de</strong> un elemento con respecto a la concentración promedio.<br />
Pue<strong>de</strong> ser positiva o negativa, pues hay que contrastar la concentración <strong>de</strong>l yacimiento<br />
con respecto a su entorno.<br />
Mineralogía:<br />
Mineral <strong>de</strong> Mena: Rentable <strong>de</strong> explotar<br />
Mineral <strong>de</strong> ganga: No <strong>rentable</strong><br />
Esta clasificación <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> <strong>de</strong> la composición mineralógica y <strong>de</strong> otros factores propios<br />
<strong>de</strong>l yacimiento.<br />
Elementos en la <strong>corte</strong>za terrestre:<br />
• Elementos mayoritarios 10 4 -10 6 ppm<br />
• Elementos minoritarios 10 2 - 10 4 ppm<br />
• Elementos en traza 10 -3 - 10 2 ppm<br />
Hay 8 Elementos que sobresalen en abundancia en la <strong>corte</strong>za terrestre, estos son:<br />
O – Si – Al – K – Na – Ca – Mg – Fe<br />
Esto es así pues los silicatos, es <strong>de</strong>cir los elementos que contienen O, Si, Al, los 3<br />
elementos mas abundantes en la <strong>corte</strong>za, son los principales minerales formadores <strong>de</strong><br />
roca.<br />
Mayores minerales <strong>corte</strong>za<br />
Tectosilicatos 63%<br />
Plagioclasa<br />
Ortoclasa<br />
Cuarzo<br />
Phylosilicatos 5%<br />
Biotita<br />
Moscovita<br />
Clorita
Silic. Ca<strong>de</strong>na (piroxenos y anfibolas) 16%<br />
Ortopiroxenos<br />
Augita<br />
Hornblenda<br />
Inosilicatos 3%<br />
Olivino<br />
Los átomos son la <strong>mínima</strong> unidad <strong>de</strong> materia que retiene las características <strong>de</strong>l<br />
elemento.<br />
Protones (+)<br />
Átomo Neutrones (0) Carga, Masa<br />
Electrones (-)<br />
Las reacciones químicas se basan en el intercambio o compartimiento <strong>de</strong> los electrones<br />
<strong>de</strong> valencia, un elemento esta <strong>de</strong>finido por el numero <strong>de</strong> protones en el núcleo, un<br />
isótopo esta <strong>de</strong>finido por el numero <strong>de</strong> protones + neutrones (numero másico).<br />
Isótopos:<br />
Datación radiométrica<br />
Se comportan igual químicamente<br />
Estables (no <strong>de</strong>caen) C 12 terminaron su proceso <strong>de</strong> <strong>de</strong>caimiento<br />
Inestables C 14<br />
Fuerzas o enlace químico:<br />
Iónico<br />
Covalente<br />
Metálico<br />
Van <strong>de</strong>r Waals<br />
Enlaces Iónicos: Se producen vía fuerza electroestática entre iones cargados<br />
opuestamente, se rigen por la <strong>ley</strong> <strong>de</strong> coulomb<br />
Z Z<br />
F =<br />
4πε R<br />
− +<br />
2<br />
0<br />
Don<strong>de</strong> 0<br />
ε es la constante dieléctrica, formula que <strong>de</strong>termina la separación entre los<br />
componentes.
La mayoría <strong>de</strong> los minerales presentan este tipo <strong>de</strong> enlace, en don<strong>de</strong> se ce<strong>de</strong> un electrón,<br />
quedando una estructura <strong>de</strong> alta coordinación y simetría. Son malos conductores, tiene<br />
dureza variable, soluble<br />
Ion: NaCl<br />
Enlace covalente: Átomos distintos comparten los mismos electrones, es el más fuerte<br />
<strong>de</strong> los enlaces, es muy direccional, es <strong>de</strong> una gran dureza, pero a su vez frágil, es<br />
aislante, tiene bajo coeficiente térmico, baja solubilidad y baja coordinación y simetría,<br />
un claro ejemplo es el diamante.<br />
Enlace Metálico: Los átomos están unidos por una nube <strong>de</strong> electrones, tiene una<br />
excelente conductividad eléctrica y térmica, maleable y dúctil<br />
Van <strong>de</strong>r Waals: Moléculas neutras unidas mediante débiles fuerzas residuales, pues así<br />
también es llamado este tipo <strong>de</strong> enlace, tiene polaridad.<br />
Ion:<br />
Catión: pier<strong>de</strong> uno o más electrones, carga positiva (falta <strong>de</strong> e - )<br />
Anión: Adición <strong>de</strong> electrones, carga negativa (exceso <strong>de</strong> e - )<br />
Carga: valencia o estado <strong>de</strong> oxidación.<br />
Electronegatividad:<br />
Capacidad <strong>de</strong> un núcleo <strong>de</strong> atraer electrones <strong>de</strong> otros átomos, la diferencia <strong>de</strong><br />
electronegatividad entre los componentes <strong>de</strong> un enlace, <strong>de</strong>terminan la naturaleza <strong>de</strong>l<br />
mismo.<br />
Radio Iónico y Carga:<br />
Hay una ten<strong>de</strong>ncia general a que mientras mas carga (-) mayor el radio, mientras más<br />
gran<strong>de</strong> el núcleo, mas pequeño el radio.<br />
Radio: distancia <strong>de</strong>s<strong>de</strong> el centro al orbital más externo.<br />
Número <strong>de</strong> Coordinación: Numero <strong>de</strong> iones que ro<strong>de</strong>an a otro <strong>de</strong> signo contrario, y la<br />
figura que formen se <strong>de</strong>nominara Poliedro <strong>de</strong> coordinación.
<strong>Ley</strong>es <strong>de</strong> Pauling:<br />
1.- Alre<strong>de</strong>dor <strong>de</strong> cada catión se distribuye un cierto número <strong>de</strong> aniones formando un<br />
poliedro <strong>de</strong> coordinación, ese poliedro está <strong>de</strong>terminado por la razón <strong>de</strong> los radios<br />
iónicos <strong>de</strong>l catión y <strong>de</strong> los aniones<br />
NC<br />
r c<br />
ra<br />
Figura<br />
2 < 0.1 Lineal<br />
3 0.1 – 0.2 Triangulo<br />
4 0.4 – 0.2 Tetraedro<br />
6 0.7 – 0.4 Octaedro<br />
8 1 do<strong>de</strong>caedro<br />
2.- Principio <strong>de</strong> Valencia Electroestática => Fuerza <strong>de</strong> enlace = carga anión<br />
Fza= V/NC<br />
Determina que en una estructura <strong>de</strong> coordinación estable, la fuerza total <strong>de</strong> los enlaces<br />
<strong>de</strong> valencia que unen al catión con los aniones que lo ro<strong>de</strong>an es igual a la carga <strong>de</strong>l<br />
catión. La fuerza relativa <strong>de</strong> cualquier enlace en una estructura iónica pue<strong>de</strong><br />
<strong>de</strong>terminarse dividiendo la carga total <strong>de</strong> un ión entre el número <strong>de</strong> vecinos más<br />
próximos a los cuales está unido. Los enlaces en los que todos los enlaces tienen igual<br />
fuerza se llaman isodésmicos.<br />
r<br />
r<br />
Cuando <strong>de</strong>terminados aniones están más fuertemente ligados al catión <strong>de</strong> coordinación<br />
central que a cualquier otro ión, el compuesto se <strong>de</strong>nomina anisodésmico. Si la fuerza<br />
<strong>de</strong> los enlaces que ligan el catión central coordinador a unos aniones coordinados es<br />
exactamente la mitad <strong>de</strong> la energía <strong>de</strong> enlace <strong>de</strong>l anión, el cristal es mesodésmico, y<br />
pue<strong>de</strong> polimerizarse ya que cada anión pue<strong>de</strong> estar ligado a otra unidad <strong>de</strong> la estructura<br />
con la misma fuerza con que lo está al catión coordinador.<br />
3.- Aristas y caras comunes disminuyen la estabilidad <strong>de</strong> la estructura iónica, poliedros<br />
<strong>de</strong> coordinación.<br />
4.- En cristales que contienen cationes, aquellos <strong>de</strong> alta valencia y baja coordinación<br />
tien<strong>de</strong>n a no compartir elementos poliedrales.<br />
5.- Principio <strong>de</strong> parsimonia: establece que el número <strong>de</strong> partículas estructurales<br />
diferentes <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> una estructura tien<strong>de</strong> a un límite. Pues existe poco contraste entre<br />
posiciones aniones, cationes, así cristales <strong>de</strong> compocisión, muy complejos, los iones<br />
diferentes pue<strong>de</strong>n ocupar la misma posición en la estructura.<br />
c<br />
a
En algunos casos hay un rango composicional <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> la formula <strong>de</strong> un mineral.<br />
Algunos iones pue<strong>de</strong>n reemplazar a otros (si son suficientemente parecidos) en la<br />
estructura <strong>de</strong>l mineral<br />
Na Ca2 (Mg, Fe, Al)5
Composición Química <strong>de</strong> los minerales<br />
Variación o variabilidad en un cierto rango <strong>de</strong> composición química.<br />
A -------------------------------------------------B Formula<br />
Elemento mayoritario<br />
Solución Sólida: variación compocisional, <strong>de</strong>pen<strong>de</strong> don<strong>de</strong> se origina: Fundido, Solución<br />
o gas.<br />
La sustitución ocurre entre los iones que ocupan una posición estructural <strong>de</strong>finida en un<br />
cristal, pue<strong>de</strong> ser total o global, esta ocurre en el momento <strong>de</strong> la cristalización en<br />
posiciones disponibles, cuando la cristalización ocurre en trazas NO aparece en la<br />
formula.<br />
La sustitución pue<strong>de</strong> ser entre elementos mayoritarios o entre elementos minoritarios,<br />
en trazas no aparece.<br />
Sustitución Iónica<br />
En general los cationes se sitúan en el centro <strong>de</strong>l poliedro <strong>de</strong> coordinación, por ello no<br />
cualquier elemento pue<strong>de</strong> ocupar una posición estructural dada.<br />
Condiciones para que ocurra<br />
• Diferencia entre radios <strong>de</strong>be ser menor al 20%<br />
• Se produce sustitución completa cuando la diferencia <strong>de</strong> radios es<br />
Ortoclasa K Al Si3 O8<br />
Albita Na (Al Si O3) O8<br />
Anorita Ca (Al Al Si Si) O8<br />
Solución Sólida Omisional:<br />
No se mantiene el equilibrio <strong>de</strong> la carga. Faltan cationes.<br />
Solución Sólida intersticial:<br />
Espacios estructurales vacantes son ocupados por iones. Es necesario realizar otra<br />
sustitución acoplada.<br />
Sustitución en trazas<br />
Se reconoce por análisis químico<br />
Camuflaje<br />
Elemento en traza sustituye a elemento mayoritario, cuando ambos tienen la misma<br />
carga eléctrica y un R.I similar.<br />
K por Rb<br />
Ca por Sr<br />
Zr por Hf<br />
Captura: cuando un elemento minoritario con R.I parecido reemplaza a uno mayoritario<br />
que tiene carga eléctrica menor<br />
B por K<br />
Nb por Ti<br />
Th por Ce<br />
Cualquier mineral nativo tiene elementos en traza, y las trazas <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>n <strong>de</strong>l evento <strong>de</strong><br />
mineralización.
Influencia <strong>de</strong> la temperatura:<br />
Rocas Plutónicas: Holocristalinas<br />
Rocas Volcánicas: tienen vidrio (los minerales <strong>de</strong> baja temperatura no alcanzan a<br />
cristalizar) y minerales <strong>de</strong> alta temperatura.<br />
La roca volcánica tiene mayor temperatura <strong>de</strong> cristalización.<br />
Como 1, 2, 4,5 están en una zona <strong>de</strong> solución sólida (completa) representan un solo<br />
mineral. En 3 y 6 no hay solución sólida: hay dos minerales fel<strong>de</strong>spato <strong>de</strong> potasio y<br />
plagioclasa.<br />
3 componentes, no pue<strong>de</strong>n formar un sólo mineral.<br />
La diferencia entre 1, 2, 3, 4, es la composición química, solución sólida al 100%
Texturas peptiticas<br />
El mineral más abundante es expulsado y reacomodado. Los cristales <strong>de</strong> cada mineral<br />
crecen <strong>de</strong> forma separada. A partir <strong>de</strong> minerales cristalizados a alta temperatura ocurre<br />
esta disgregación y reacomodación (Antes había solución sólida, ahora no). Es un<br />
proceso lento <strong>de</strong> reequilibramiento asociado al enfriamiento.
Clasificación geoquímica <strong>de</strong> los elementos GOLDSMYTH<br />
Atmophile – Atmosfilos – Atmósfera<br />
Litophile – Litófilos - Corteza, manto y ciertos meteoritos, enlace iónico<br />
Si<strong>de</strong>rophile – Si<strong>de</strong>rófilos - Aleación con Fe, Ni.<br />
Chalcophile – Calcófilos - Minerales sulfi<strong>de</strong>os
Isomorfismo y Polimorfismo<br />
Minerales Isomorfos:<br />
• Misma estructura - Mismo poliedro <strong>de</strong> coordinación<br />
• Distinta Composición<br />
Ejemplos son:<br />
Calcita, Olivino<br />
Silvina, Galena<br />
En la serie <strong>de</strong> la calcita (trigonal) hay diferentes radios iónicos (<strong>de</strong>l catión) y distinta<br />
composición, pero a pesar <strong>de</strong> eso, tienen misma estructura.<br />
La serie <strong>de</strong>l aragonito es ortorrómbica.<br />
Polimorfismo: Un compuesto químico se dice polimorfo si se da en la naturaleza con<br />
dos o más estructuras atómicas (2 o más minerales)<br />
Diamante – Grafito (C)<br />
Calcita – Dragonita (CaCO3)<br />
Los polimorfos tienen distintas propieda<strong>de</strong>s físicas, y se forman bajo ciertas condiciones<br />
<strong>de</strong> P, T°, etc.<br />
Transformaciones polimorficas: las transformaciones polimorficas se pue<strong>de</strong>n dividir<br />
en tres tipos:<br />
Reconstructivas: Caso que no es fácilmente reversible, proceso que requiere una gran<br />
energía <strong>de</strong> activación pues se necesitan romper enlaces, con lo que se genera un cambio<br />
en el número <strong>de</strong> coordinación.<br />
Desplazamiento: No requieren <strong>de</strong> gran energía <strong>de</strong> activación, no se rompen enlaces y<br />
sólo a veces cambian <strong>de</strong> número <strong>de</strong> coordinación.<br />
Or<strong>de</strong>n-Desor<strong>de</strong>n: Sólo <strong>de</strong>pen<strong>de</strong>n <strong>de</strong> la T°.<br />
Máximo Desor<strong>de</strong>n Máximo Or<strong>de</strong>n
Una transformación <strong>de</strong> <strong>de</strong>splazamiento es mucho más fácil <strong>de</strong> revertir que una<br />
transformación que haya sido producida <strong>de</strong> manera reconstructiva.<br />
Los diamantes que se han encontrado tienen más <strong>de</strong> 100 Ma.<br />
Cada polimorfo correspon<strong>de</strong> a un sector <strong>de</strong>l plano P v/s T (grafico 2-D particionado)<br />
Politipismo:<br />
Caso especial <strong>de</strong>l polimorfismo, tienen estructura básica común, generalmente la<br />
estructura básica tiene forma planar.<br />
En el caso <strong>de</strong> las micas, se refiere a un reor<strong>de</strong>namiento <strong>de</strong> las capas <strong>de</strong> micas, no<br />
intercambiando su posición respecto a su posición vertical, si no que se reacomoda en<br />
su misma posición, es <strong>de</strong>cir rota con respecto al eje vertical, como espiral, se pue<strong>de</strong><br />
<strong>de</strong>cir que es la torsión <strong>de</strong> un mineral compuesto <strong>de</strong> micas.<br />
Pseudomorfismo:<br />
Es la existencia <strong>de</strong> un mineral con la forma externa <strong>de</strong> otro mineral. Un mineral cambia<br />
su estructura o cambia su composición química, pero la forma externa se mantiene.<br />
El proceso tiene lugar por: sustitución, incrustación o alteración<br />
Incrustación: costra <strong>de</strong> mineral sobre otro, cuarzo sobre cubos <strong>de</strong> fluorita)<br />
Sustitución: Renovación gradual <strong>de</strong> material primario por reemplazamiento por otro sin<br />
reacción química. Silificación <strong>de</strong> los troncos fósiles.<br />
Alteración: cambio secundario<br />
Cambio primario: sin cambio químico<br />
Cambio Secundario: con cambio químico<br />
Cambio químico parcial y total, en el parcial sólo cambia una capa, en el total,<br />
obviamente todo.<br />
Génesis <strong>de</strong> Minerales<br />
El ambiente ígneo es el más importante en la formación <strong>de</strong> minerales.<br />
Rocas Ígneas<br />
Ambiente sedimentario<br />
Rocas sedimentarias: Fragmentación por meteorización y erosión. Descomposición<br />
química, transporte, <strong>de</strong>positación, compactación. También se encuentran las rocas<br />
químicas (evaporitas).<br />
Ambiente metamórfico<br />
Rocas metamórficas: <strong>de</strong> contacto, regional, minerales <strong>de</strong> mena.
¿Cuántos minerales hay en la <strong>corte</strong>za?<br />
Hay un principio <strong>de</strong> Pauly: Parsimonia, aún con muchos componentes hay cantidad<br />
limitada <strong>de</strong> minerales<br />
Se conocen más <strong>de</strong> 3500 minerales en la <strong>corte</strong>za terrestre, más aproximadamente 24 <strong>de</strong><br />
ellos son comunes.
Soluciones Hidrotermales<br />
Cuando un magma extruye => Soluciones hidrotermales don<strong>de</strong> hay concentraciones <strong>de</strong><br />
minerales poco abundantes en la <strong>corte</strong>za, estos minerales no provienen <strong>de</strong>l fluido<br />
magmático, sino que provienen <strong>de</strong> soluciones provenientes <strong>de</strong> cuerpos cristalizados, su<br />
expresión externa son los géiseres.<br />
Las soluciones hidrotermales afectan a los minerales provocando cambios <strong>de</strong> color,<br />
alteración química (alteración hidrotermal), este es el caso típico <strong>de</strong> las acciones <strong>de</strong><br />
soluciones en base acuosa, sin embargo hay rocas que presentan cambios <strong>de</strong> color por<br />
otras razones.<br />
Una solución hidrotermal es una solución en base acuosa a una temperatura mayor a<br />
50°C y menor a aproximadamente 500°C, es <strong>de</strong>cir en los géiseres pro <strong>de</strong>finición <strong>de</strong><br />
solución hidrotermal hay soluciones hidrotermales. Estas están asociadas a cuerpos<br />
magmáticos que se enfrían lentamente.<br />
Composición: Na, K, Ca, Cl, SO4<br />
Salinidad: 0 – 50% <strong>de</strong> sales<br />
Tienen minerales <strong>de</strong> mena en niveles <strong>de</strong> ppm, y si estos están activos por cientos <strong>de</strong><br />
miles <strong>de</strong> años generan un <strong>de</strong>pósito.<br />
Origen base acuosa:<br />
- lluvia (meteórica)<br />
- mar<br />
- aguas metamórficas (producto reacciones metamórficas)<br />
- aguas magmáticas (posterior a cristalización cuerpos magmáticos)<br />
Notar que al actuar las soluciones hidrotermales sobre una roca preexistente las<br />
soluciones hidrotermales y las vetas son <strong>de</strong>pósitos Hidrotermales.<br />
Alteración Hidrotermal => Cambios Mineralógicos => Lixiviación<br />
Textura Extracción <strong>de</strong> un<br />
Químicos tipo o varios <strong>de</strong><br />
Mineral por <strong>extracción</strong>.<br />
Producidas en rocas por soluciones hidrotermales.<br />
Vapor<br />
Roca en contacto con H2O caliente<br />
Gas<br />
Grados <strong>de</strong> Lixiviación Intensos (pue<strong>de</strong> <strong>de</strong>struir concentración)<br />
Leves
Se produce un sistema <strong>de</strong> interacción abierta entre la roca y el H2O, y se produce un<br />
estado <strong>de</strong> <strong>de</strong>sequilibrio químico. Una suerte <strong>de</strong> adición o remoción <strong>de</strong> componentes<br />
químicos.<br />
La alteración pue<strong>de</strong> causar<br />
- crecimiento <strong>de</strong> nuevos cristales<br />
- Disolución y precipitación<br />
o Lixiviación<br />
o Depositación<br />
- Transformación <strong>de</strong> fases minerales<br />
o Reemplazo o metasomatismo<br />
Minerales Hipógenos (aguas magmáticas)<br />
Minerales Supérgenos (solución acuosa vienen <strong>de</strong> aguas meteóricas)<br />
Los hipogenos también son conocidos como los minerales primarios, y los supergenos<br />
son llamados secundarios.<br />
Crecimiento <strong>de</strong> Minerales pegmatíticos<br />
¿Por qué y bajo que condiciones se forman minerales?<br />
- <strong>de</strong>ben existir constituyentes<br />
- mineral estable bajo condiciones existentes<br />
- si hay estabilidad, y mientras mayor sea esta, hay cristales que crecen<br />
preferencialmente con respecto a otros.<br />
Estable y no Estable<br />
Energía <strong>de</strong> activación: es la energía requerida para <strong>de</strong>sestabilizar.<br />
Energía libre <strong>de</strong> Gibbs: medida <strong>de</strong>l estado <strong>de</strong> energía mineral. Un mineral estable tiene<br />
menor Energía Libre <strong>de</strong> Gibbs.<br />
Δ G Reacción > 0 no hay reacción<br />
Δ G Reacción < 0 reacción<br />
Δ G Reacción = 0 equilibrio<br />
Los minerales crecen gradualmente <strong>de</strong> magmas (minerales silicatados), soluciones<br />
acuosas y vapores.<br />
Crecimiento Mineral:<br />
La nucleación es el comienzo <strong>de</strong> un cambio <strong>de</strong> estado en una región pequeña pero<br />
estable. El cambio <strong>de</strong> estado pue<strong>de</strong> ser la formación <strong>de</strong> gas o cristal a partir <strong>de</strong> un<br />
líquido.
Nucleación Homogénea<br />
• átomos colisionan, forman embriones<br />
• ΔG<br />
> 0 embriones reabsorbidos<br />
• ΔG<br />
< 0 embriones reabsorbidos<br />
• Superficial<br />
• Enlaces Rotos<br />
Nucleación Heterogénea: Mineral preexistente da condiciones para el crecimiento<br />
Etapas <strong>de</strong> crecimiento: Disolución<br />
Precipitación ( Δ G < 0)<br />
Proceso <strong>de</strong> transporte: transporte <strong>de</strong> unida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> crecimiento <strong>de</strong>s<strong>de</strong> la disolución.<br />
Proceso superficie: Interacción unida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> interfase sólido-líquido, buscan<br />
posición cristal. =S<br />
Cristales macro, no tienen que ver con estructura interna or<strong>de</strong>nada.
-Si hay alta saturación, y hay un rápido enfriamiento (cristales pequeños y muchos)<br />
-Si hay baja saturación, y hay un enfriamiento lento (baja formación, cristales +<br />
gran<strong>de</strong>s)<br />
-Si hay alta saturación y un enfriamiento lento (muchos posibles núcleos embrionarios,<br />
embriones tienen tiempo <strong>de</strong> crecer, gruesos).<br />
El crecimiento es controlado por transporte y por superficie<br />
Ritmo 2 Transporte > Superficie => <strong>de</strong>ndríticos<br />
Ritmo 1 Transporte < Superficie => euhedricos<br />
Crecimiento rápido, Nucleación, alta saturación => granos finos, sin caras morfología<br />
<strong>de</strong>ndrítica<br />
Dominados por estructuras => caras, morfología poliédrica.<br />
Granito: cristalización gruesa (alta saturación, enfriamiento lento) pero cristales sin<br />
cara.<br />
Tamaño <strong>de</strong> Cristales controlado por<br />
• Constituyentes a altas Tº son bastantes móviles<br />
• Tiempo (<strong>de</strong> cristalización, crecimiento)<br />
• Tasa enfriamiento<br />
• Abundancia <strong>de</strong> constituyentes<br />
• Presencia o ausencia <strong>de</strong>l “flujo” (catalizador o sustancia<br />
lubricante que permite movilidad a constituyentes, acelera<br />
reacción o fusión.<br />
Pegmatitas: Tienen cristales <strong>de</strong> gran tamaño<br />
• Se habla <strong>de</strong> textura pegmatítica<br />
• Holocristalino<br />
• > 2.5 [cm.]<br />
o Son rocas ígneas <strong>de</strong> grano grueso<br />
o Algunos cristales pue<strong>de</strong>n medir más <strong>de</strong> 50 [ft] = 15 [mt]<br />
o Se forman <strong>de</strong> los últimos líquidos en un plutón granítico<br />
Ricos en H2O u otros volátiles (actúan como flujo)<br />
Compuestos principalmente por cuarzo, fel<strong>de</strong>spato,<br />
micas<br />
Rica en elementos excluyentes B, Be, Li, U, Sn.<br />
Pue<strong>de</strong>n contener minerales inusuales bien formados<br />
como taurmalino, berilio, topacio, etc.<br />
Depósito mineral: rico en elementos excluyentes.
Se forman según irregularida<strong>de</strong>s en la topografía<br />
-Los primeros gérmenes se forman en las pare<strong>de</strong>s<br />
-¿Por qué? Porque tienen baja T º en las pare<strong>de</strong>s<br />
-¿Por qué en don<strong>de</strong> la topografía está levantada? Porque hay más superficie <strong>de</strong><br />
expansión fría en una unidad <strong>de</strong> longitud<br />
-<strong>de</strong>mora miles <strong>de</strong> años en cristalizar o más<br />
-Debe tener el espacio suficiente, si no se forma un dique (también se le llama<br />
pegmatítico)<br />
-Si el dique llega a la superficie se da un graneado fino.<br />
Componentes => generalmente quedan los cuarzos, cristales gran<strong>de</strong>s<br />
• ¿como se explican los <strong>de</strong>pósitos <strong>de</strong> basaltos a nivel <strong>de</strong> superficie<br />
(geoi<strong>de</strong>s) en cavida<strong>de</strong>s?<br />
Son burbujas <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong>l basalto, aunque también son pegmatiticos<br />
(<strong>de</strong> amatistas, cuarzo, Fe, etc.)
Aplicación <strong>de</strong> rayos X<br />
Rayos X: ondas electromagnéticas, longitud <strong>de</strong> onda ente rangos [10 -4 , 10 2 ] Aº, se<br />
mezclan en λ con los rayos γ y los ultravioletas. Generados por impacto <strong>de</strong> e -<br />
acelerados.<br />
γ : Desintegración <strong>de</strong> núcleos atómicos<br />
UV: emitidos por sólidos a altas T º, gases ionizados<br />
hc<br />
E =<br />
λ<br />
Usamos los rayos X - <strong>de</strong> alta energía para método <strong>de</strong> fluorescencia <strong>de</strong> rayos X<br />
- menos energía para difracción <strong>de</strong> rayos (composición mineral)<br />
Partículas impactan y <strong>de</strong>jan un espectro. (Aquí el grafico quizá era distinto)
Si sale e - y entra otro Δ E distintos <strong>de</strong>pendiendo salto. Cada elemento tienen distintas<br />
ubicaciones, electrones, produce saltos distintos, a distintas longitu<strong>de</strong>s <strong>de</strong> onda, permite<br />
diferenciar los elementos químicamente.<br />
Fluorescencia a rayos x: Línea <strong>de</strong> emisión don<strong>de</strong> esta el elemento constituyente<br />
Difracción <strong>de</strong> rayos X: nλ = 2dsenθ<br />
Efecto dispersión en cada punto => hay un proceso <strong>de</strong> interferencia que pue<strong>de</strong> ser<br />
constructiva (si salen en fase) o <strong>de</strong>structiva.<br />
2 dsenθ<br />
: Diferencia <strong>de</strong> camino entre las dos ondas => d la distancia entre nodo.<br />
-Si nλ = 2dsenθ<br />
vamos a tener una difracción.<br />
-Nos permitirá ver minerales, don<strong>de</strong> puntos más gran<strong>de</strong>s son consi<strong>de</strong>rados para la <strong>ley</strong> <strong>de</strong><br />
Braga.<br />
-en el patrón se representan las simetrías.<br />
Difracción<br />
Impactos en radiación X => distinta área<br />
Radiación inci<strong>de</strong>nte <strong>de</strong>be ser monocromática, o radiación oscura pues si usamos luz<br />
blanca, habrían patrones sobrepuestos.<br />
<strong>Ley</strong> <strong>de</strong> Bragg => nλ = 2dsenθ<br />
D = dhkl, <strong>de</strong>pendiendo <strong>de</strong> λ tendremos distintos valores para d<br />
θ = ángulo al que llega la luz inci<strong>de</strong>nte
Si usamos luz blanca, con todos los planos se cumple la <strong>ley</strong><br />
Se utiliza polvo, se muele el mineral en pequeños granos con orientaciones aleatorias<br />
(con o sin clivaje), pequeños cristales, y se mueve la muestra.<br />
Si usamos mineral en 2D, obtenemos el difractograma a través <strong>de</strong> un círculo.<br />
Inci<strong>de</strong>ncia = reflexión<br />
No es la mejor manera para cálculos internos, pero si para una i<strong>de</strong>ntificación <strong>de</strong><br />
minerales<br />
Difractograma
- En el pasado se usaban unas tarjetas para la i<strong>de</strong>ntificación, ASIM.<br />
- Ventajas: fácil preparación<br />
- Desventaja: Estructura <strong>de</strong> la solución más complicada, menos<br />
confiable.<br />
- En un sistema isótropo (cúbico) mucho menor reflexión que en un<br />
sistema anisótropo (ortorrómbico)<br />
- A veces hay <strong>de</strong>riva <strong>de</strong>bido a los elementos traza<br />
- Serie <strong>de</strong> los carbonatos: son parecidos en los peaks, pero no son<br />
iguales<br />
- Polimorfitos se pue<strong>de</strong>n diferenciar correctamente<br />
- Se utiliza el cuarzo para la calibración.