Geologia Practica - Pearson

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«LOQUE r r * I Minerales y rocas La determinación de minerales y rocas 1.1. Introducción Los minerales y su importancia en la sociedad actual Los minerales son el fundamento de nuestro planeta y de nuestra sociedad industrial, son los materiales naturales a partir de los cuales se ha fabricado cualquier producto inorgánico que conocemos. Los minerales, especialmente las gemas y los metales preciosos, se encuentran entre los objetos más antiguos usados y apreciados por las sociedades de las civilizaciones antiguas y actuales. Otros minerales han sido la fuente de diversos metales empleados en aleaciones, como el hierro. el cobre o el estaño: son los denominados minera les mena. Un ejemplo es la hematites i l;e,O.), mineral del que se puede extraer el hierro mediante tratamiento térmico. Otros minerales que no contienen metales beneficiables son útiles a la sociedad por sus propiedades físicas o químicas, incluyéndose en el grupo de los denominados minerales industriales. Así. el yeso (C aS04 •2H?0 ) es ampliamente utilizado en la industria de la construcción por sus propiedades aglomerantes. De los cerca de 4.000 minerales conocidos, solo unos centenares tienen verdaderamente algún valor económico (menas y minerales industriales). Asimismo, tan solo unas docenas son abundantes en la corteza terrestre, éstos que comúnmente se asocian a otros minerales en las rocas se denominan minerales formadores de rocas o petrogenéticos. Un mineral es un compuesto químico, homogéneo, de origen natural, formado como consecuencia de un proceso geológico (no se incluyen compuestos como rubíes y zafiros sintéticos), inorgánico (casi por convención. ya que en el ambiente sedimentario es frecuente la participación orgánica en la síntesis mineral), dotado de una composición química definida (pero no fija, con un paréntesis se indican las posibles sustitu dones) y con una estructura interna ordenada que cumple las propiedades de periodicidad, simetría, anisotropía y homogeneidad. Los minerales se clasifican desde el punto de vista químico en silicatos y no siIi catos (Figura I.l). La ordenada estructura interna de la materia cristalina de un mineral, junto a su composición química, les confiere sus peculiares propiedades físicas (por ejemplo brillo, fractura/exfoliación y dureza). lis precisamente el hecho de que los minerales tengan propiedades físicas y químicas distintivas, la base de los métodos de identificación de «visu» de los mismos (Prácticas l y 2). L l reconocimiento de «visu» de un mineral es la identificación de sus características y propiedades externas por métodos estrictamente visuales o con sencillas manipulaciones. F.s decir, sin la utilización de complejas técnicas analíticas, siendo la primera etapa a seguir en la identificación de un mineral problema. Posteriormente, y si son necesarias, se pueden utilizar otras técnicas de identificación como el estudio óptico. análisis químico o el empleo de la difracción de rayos X. Los minerales pueden identificarse con exactitud mediante difracción de rayos X (Práctica 3) ya que lo que se determina es una serie de espaciados característicos de la estructura del mineral con valores de intensidad definidos. Ll análisis químico y petrográfico (microscopía óptica) complementan la correcta ¡den-
2 ( teología práctica PRINCIPALES GRUPOS MINERALES ELEMENTOS NATIVOS SULFUROS Y SULFOSALES ÓXIDOS E HIDRÓXIDOS ANIÓN 0 COMPLEJO ANIONICO Metal o no metal S 2 . S(Sb.Asj MINERALES REPRESENTATIVOS Oro*, grafito Pirita, galena, esfalerita, calcosina, calcopirita 0- ,OH Hematites, corindón, pirolustta. magnetita HAI.UROS Cl . F-. Rr . 1 Halila. fluorita CARBONATOS c o f Calcita, dolomita, malaquita, magnesita SULFATOS so$ Yeso, baritina FOSFATOS Pó.í Apatito SILICArOS OTROS StO* Ncsosilicatos Sorosilicatos Ciclosilicatos Inosihcatos Filosilícatos Tectosilicatos Incluye cromatos, nitratos, boratos, wolframatos, vanadatos. y molibdatos Olivino. sillímanita, estaurolita, granate, cíanita Epidotn Turmalina Piroxeno (augita). anfíbol (hornblenda) Moscovita, bioírta. talco, serpentina Feldespato potásico (ortosa, sanidina. microclina), cuarzo, plagioclasa Crocoita. nitro, bórax, volframita, vanadinita, eritrina y wulfenita * Ln cursiva so indican minerales que no se estudian en osle texto. FIG U R A 1.1 Clasificación de ios minerales y minerales representativos tificaeión de un mineral, pero además aportan inlbr macion acerca de su génesis. 1:1 análisis químico permite conocer los elementos constituyentes de un mineral y la proporción en la que se encuentran. A parí ir de estos datos se puede establecer la fórmula del mineral en cuestión pero, ¿qué pasa cuando la fórmula química obtenida puede corresponder a más de un mineral? 1lay múltiples ejemplos de esta situación: calcita aragonito, pirita-marcasita, ortosamicroclina-sanidina. ciíinita-sillimanita-andalucita. Hn general este problema, que se dará con minerales polimorfos o de composición química parecida, requiere el empleo de otras técnicas para establecer correctamente la composición mineralógica. R1 análisis petrográfico (Práctica 4) es tic bastante mayor utilidad que el análisis químico ya que median le criterios ópticos permite identificar los minerales más frecuentes y sus rasgos texturales. sin embargo cuando el mineral es poco común, o pertenece a un grupo mineral con diversos grados de sustitución química en su estructura, puede ser complicado realizar la precisa identificación del mineral problema. I'.n este caso los minerales polimorfos se pueden identificar con facilidad pero no así los pertenecientes a series isoeslructurales (isomorfos), algunos ejemplos de esta problemática incluyen las plagioclasas. los piroxenos y los anfíboles. Hn otras ocasiones la similitud en las propiedades ópticas hacen prácticamente imposible cl diferenciar especies minerales, tal es el caso de los carbonatos romboédricos: calcita, dolomita y magnesita. COLOR BRILLO MORFOLOGIA ANÁLISIS QUIMICO 1 COMPOSICIÓN QUIMICA Y FÓRMULA MINFRALÓGICA MINERAL PROBABLE \ i Adición tíe un agente externo I Sin manipulación MUESTRA DE MINERAL / I \ Molido Molido Lámina delgada DUREZA RAYA EXFOLIACIÓN FRACTURA ANALISIS PETROGRÁFICO (Microscopía óptica) n ,CD. r r i AM TEXTURA Y n F R A Y O S X . Ui> * COMPOSICIÓN MINERALÓGICA 1 COMPOSICIÓN MINERALÓGICA FIG U R A 1.2 Esquema de identificación de un mineral empleando diversos métodos analíticos. i
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