UNIDAD_5_MINERALOGIA

Vista previa del material en texto

UNIDAD 5: MINERALOGÍA
Mgtr. Joaquín Sánchez Almiñana
Facultad de Ingeniería/ Escuela de Ingeniería Civil Ambiental / Ingeniería Geológica
2
ÍNDICE
1. Introducción 
3. Estructura de los minerales 
4. Propiedades físicas de los minerales
2. Composición de los minerales
3
5. Grupos Minerales:
- Silicatos
- Minerales no silicatados
4
1. Introducción
• Los geólogos definen los minerales como cualquier sólido inorgánico natural
que posea una estructura interna ordenada y una composición química
definida.
• Diamantes sintéticos (no provienen de la naturaleza) o el ópalo (mineraloide: dado
que no tiene estructura interna ordenada) no son considerados minerales.
• Por otro lado, las rocas son masas sólidas de materia mineral, o parecida a un 
mineral, que se presenta de forma natural. Unas pocas rocas están compuestas 
de un solo mineral (caliza compuesta de calcita) y la mayoría aparecen 
agregados(1) a varias clases de minerales (granito: cuarzo + hornblenda + 
feldespato entre otros).
• Unas pocas rocas están compuestas de materia no mineral como rocas 
volcánicas tales como la Obsidiana y Pumita (son vítreas no cristalinas), o el 
carbón que consiste en restos orgánicos sólidos.
(1)Agregado: Minerales que están unidos de tal forma que se conservan las propiedades de cada uno.
5
1. Introducción
Cobre
Olivino
Oro
6
2. Composición de los Minerales
• Las propiedades de las rocas están directamente ligadas a los minerales que las
componen de ahí la importancia del estudio de los mismos.
• En la tierra hay casi 4000 tipos de minerales y estos están definidos por su
estructura interna y su composición química.
• Los minerales están formados por elementos de los cuales conocemos 112 y sólo
92 de estos están presentes de manera natural.
7
2. Composición de los Minerales
• Los elementos están compuestos por protones y neutrones en su núcleo además
de electrones. Consideramos a los protones con carga positiva, a los electrones
con carga negativa y a los neutrones con carga neutra.
• Los elementos tienen carga eléctrica neutra  El número de electrones y protones
es el mismo.
• Los electrones se distribuyen en capas, la primera tiene 2 electrones y las demás 8
o más cada una. Los electrones van llenando capas hasta ser el átomo neutro.
• Los electrones de última capa son los llamados de Valencia. Cuando la última capa
es completa el elemento es estable y no es atacable químicamente.
• Por lo tanto los elementos se unen para formar compuestos estables.
8
2. Composición de los Minerales
• Enlace iónico:
o Un átomo cede los electrones de Valencia y otro los toma para completar
su última capa.
o Dado que un elemento ha cedido uno o más electrones se queda cargado
positivamente. Dado que el otro elemento ha tomado uno o más
electrones se queda cargado negativamente.
o Los elementos se unen para tener carga eléctrica neutra.
9
2. Composición de los Minerales
10
2. Composición de los Minerales
• Otros tipos de enlace:
o Híbrido: Iónico + Covalente 
Silicio + Oxigeno + Iones metálicos
o Metálico: Electrones de valencia están libres para migrar de un ion a otro.
Enlace covalente
Enlace Iónico
11
3. Estructura de los Minerales
• Los minerales tienen formas ordenadas de átomos, lo que les da una forma
cristalina concreta.
• Su estructura cristalina está determinada por:
o Carga de lo iones que intervienen (en menor medida)
o Tamaño de los iones que intervienen (en mayor medida)
• La estructura interna de los minerales es la misma para cada uno de sus
elementos por lo que su distribución se verá reflejada a gran escala (A).
• Hay minerales con idéntica composición química pero con diferente cristalización lo
que da lugar a dos minerales diferentes con diferente comportamiento. Ej:
Diamante y Grafito (B). Son los minerales Poliformos.
12
3. Estructura de los Minerales
Halita(A)
(B)
13
3. Estructura de los Minerales
14
3. Estructura de los Minerales
4. Propiedades Físicas de los Minerales
• Los Minerales tienen una composición química y una estructura cristalina las
cuales determina sus características.
• Estas dos propiedades son difíciles de determinar, por lo cual, utilizamos
propiedades físicas más fácilmente reconocibles para poder discernir entre los
minerales.
• Propiedades Diagnósticas
o Forma Cristalina
o Brillo
o Color
o Raya
o Dureza
o Exfoliación
o Fractura
o Peso Específico
Principales
o Magnetismo (magnetita)
o Sabor (Sal)
o Tacto (grafito)
o Olor
o Elasticidad
o Maleabilidad (Oro)
o Birrefracción
o Reacción Química HCl
Secundarias
Tenacidad
16
4. Propiedades Físicas de los Minerales
Propiedades características para 
identificar un mineral
• Prestemos atención a algunas de las propiedades Físicas Principales:
17
FORMA
¿Presenta 
formas 
geométricas?
NOSI
CRISTAL
La pirita se presenta en 
cristales cúbicos
COLOR
Poliedro con caras, aristas 
y vértices
¿Gris?
¿Verde?
¿Amarillo?
Azufre
Malaquita
Galena
¿Violeta?
Cuarzo 
amatista
4. Propiedades Físicas de los Minerales
18
BRILLO
Metálico
Mate
Sedoso o 
nacarado
Vítreo
Calcita
Pirita
Yeso
Bauxita
4. Propiedades Físicas de los Minerales
19
DUREZA
Es la resistencia que ofrece el mineral a ser rayado por 
otro mineral o por otro objeto
ESCALA DE DUREZA DE MOHS
Minerales muy 
blandos Minerales muy durosMinerales durosMinerales blandos
Por ejemplo, un mineral que es rayado por el cuarzo y raya al apatito tendrá una 
dureza = 6 (pero no necesariamente ese mineral será la ortosa)
4. Propiedades Físicas de los Minerales
20
Si se raya con la uña, 
dureza = 1 a 2
Si no se raya con la uña, pero sí con 
un vidrio (o acero), dureza = 2,5 a 
5,5
Si no se raya con el vidrio, pero sí 
con papel de lija o una lima, dureza = 
6 a 7
Si no se raya con la lija o con la 
lima, dureza = 8 a 10
4. Propiedades Físicas de los Minerales
21
El cuarzo y la obsidiana (una roca) 
tienen fractura concoidea
TENACIDAD
¿El mineral se rompe 
fácilmente?
¿El mineral se rompe con 
dificultad?
Mineral frágil Mineral tenaz
El mineral se 
fractura si se 
parte en 
fragmentos 
irregulares
El mineral se exfolia si se 
rompe en fragmentos 
regulares, según planos 
determinados
Estos minerales se exfolian en 
fragmentos poliédricos
4. Propiedades Físicas de los Minerales
5. Grupos Minerales
• De los 4000 minerales conocidos solo 1 docena son abundantes. Estos minerales
forman la mayor parte de las rocas del planeta (B).
• Además, de estos 4000 minerales, la mayoría de ellos, están formados por 8
elementos: Oxigeno, Silíceo, Aluminio, Hierro, Calcio, Sodio, Potasio, Magnesio
(A).
• El Oxigeno y el Silíceo son de mucho los elementos más comunes. Además, estos
2 elementos se combinan fácilmente formando la estructura mineral más común,
los Silicatos. Los silicatos son más del 90% de la corteza terrestre.
o Rocas Ígneas: Casi en su totalidad formadas por minerales silicatados.
o Rocas Sedimentarias: Como provienen de la erosión de las rocas ígneas los
minerales silicatados también abundan en los sedimentos y rocas sedimentarias.
o Rocas Metamórficas: los silicatos son muy importantes en algunas rocas
metamórficas.
• Aunque los minerales no silicatados sean menos comunes, tienen mucha
importancia desde el punto de vista económico: Hierro, Cobre, Yeso, Aluminio.
5. Grupos Minerales
(A)
(B)
5. Grupos Minerales
Silicatos
• Todo silicato contiene los elementos Silicio + Oxígeno. La unión del SixOy está
cargado eléctricamente por lo que, excepto unos pocos (cuarzo), los silicatos
contienen uno o más elementos para establecer la neutralidad eléctrica.
• Está unión con diferente elementos produce una gran variedad de Silicatos y
Diversas Propiedades en cada uno de ellos.
Estructura SiO4 Olivino (Mg,Fe)2SiO4
5. Grupos Minerales
Silicatos
• El tetraedro Si-O es el componente básico fundamental de los silicatos. La unión
del Si-O forma un compuesto con carga negativa (Si = +4 , O = -2  SiO4 = -4) por
lo que necesitará de iones decarga positiva  tetraedros enlazados por Cationes.
• Los Tetraedros pueden unirse entre si formando: Cadenas sencillas, cadenas
dobles, estructuras laminares  los átomos de silicio pueden presentarse
compartiendo átomos de oxígeno.
Tetraedro
Aislado
Cadena 
Simple
Estructura
Tridimensional
SiO4
SiO3
SiO2
BAJO
Contenido en 
Silicio
ALTO
5. Grupos Minerales
Silicatos
• Los cationes más comunes para producirse el ensamblaje son los elementos más
comunes en la corteza terrestre: Fe+2, Mg+2, K+1, Na+1, Al+3, Ca+2.
• Los iones del mismo tamaño son capaces de sustituirse libremente entre si. Ej:
 Fe+2 – Mg+2
 Ca+2 – Na+1
 Al+3 – Si+4
• Dado que distintos elementos se intercambian entre si, tenemos distintos
especímenes en función de la cantidad de cada uno de estos:
Solo Fe
50%Fe 50%Mg
Solo Mg
Familias de 
distintos 
minerales
Olivino
(Mg,Fe)2SiO4
Cantidad Variable
5. Grupos Minerales
Silicatos
• En ciertas sustancias los iones intercambiados no tienen la misma carga (Na+1 ,
Ca+2)  Una forma de mantener la neutralidad de carga es sustituir el ion Silicio
por el ion Aluminio.
• Toda está variedad ha creado un grupo muy amplio de familias y minerales dentro
del grupo de los minerales Silicatados.
Anortita  CaAl2Si2O8
Albita  CaAlSi3O8
Plagioclasas 
Plagioclasas Ortosa Cuarzo 
5. Grupos Minerales
Silicatos
• En Función de la disposición de la unidad Si-O de repetición podemos clasificarlos
de la siguiente forma:
5. Grupos Minerales
Silicatos
30
5. Grupos Minerales
Silicatos
• Los Silicatos se forman siguiendo un orden de cristalización regulado por el punto
de fusión de cada Mineral. Se diferencian dos secuencias, continua y discontinua.
5. Grupos Minerales
Nesosilicatos
En este grupo de silicatos los tetraedros de SiO4 no están agrupados, es decir, están aislados. Son minerales
sin exfoliación y debido a su estructura interna muy empaquetada poseen gran peso específico y dureza.
• Olivino: nesosilicato muy fácilmente reconocible por su color verde oliva , en ocasiones con tonos
ligeramente amarillos , fractura concoidea , gran dureza y propio de las rocas ígneas . Se puede decir que
su estructura está constituida por octaedros de (Mg,Fe)O6 cruzados con tetraedros de SiO4 aislados.
• Granate: nesosilicato de color rojo pardo a tonos marrones, reconocible por sus grandes cristales bien
formados y típico de rocas metamórficas. Su fórmula es A3B2(SiO4)3 donde A está ocupado por cationes
bivalentes como por ejemplo Mn2+ , Mg2+ , Ca2+ y donde B está ocupado por cationes trivalentes como
Fe3+, Al3+ ... junto con tetraedros de SiO4 aislados.
• Circón: nesosilicato generalmente prismático de colores variados que generalmente en la naturaleza son
marrones pero que los tratados para joyería (gemas) son translúcidos. Su estructura está formada por
circones en disposición octaédrica rodeados de tetraedros de SiO4 aislados.
• Aluminosilicatos: son la andalucita , cianita y sillimanita. Todos son polimorfos del Al2SiO5 , es decir ,
tiene la misma fórmula química pero diferente estructura cristalina. Estos nesosilicatos son propios de
rocas metamórficas y son muy buenos para realizar estudios geológicos del metamorfismo pues reflejan
excelentemente las condiciones de presión y temperatura en el metamorfismo.
5. Grupos Minerales
Nesosilicatos
Olivino
Granate
Circón
Cianita
5. Grupos Minerales
Sorosilicatos
Este grupo mineral está formado por tetraedros de SiO4 emparejados de tal forma que comparten uno de sus 
vértices . Además algunos tetraedros pueden estar aislados. La relación Si:O es de 2:7 y ambos tetraedros 
comparten el oxígeno del vértice.
• Epidota : sorosilicato de color verde pistacho con cristales alargados monoclínicos . Su estructura está 
formada por tetraedros de SiO4 junto con octaedros de AlO6 y un catión grande y otro pequeño , ambos 
rodeados por multitud de oxígenos.
Epidota
5. Grupos Minerales
Ciclosilicatos
Los ciclosilicatos son silicatos en los que los tetraedros de SiO4 están agrupados formando anillos de manera
que cada tetraedro comparte dos vértices . La relación Si:O es de 1:3 y en estos anillos pueden estar
compuestos por 3 , 4 , 6 y 9 miembros. Existen tres tipos de configuraciones cíclicas cerradas de los anillos:
Si3O6 , Si4O9 y Si6O18, siendo ésta última la mas importante.
• Berilo : ciclosilicato cuyos anillos están compuestos por seis miembros, sus anillos están agrupados en
capas apilándose unos sobre otros de manera que existe un canal a lo largo del eje. Intercalados a estos
anillos hay grupos tetraédricos de berilo y grupos octaédricos de aluminio. Es una gema y su color mas
abundante es el verde . Tiene fractura concoidea. Es hexagonal.
• Turmalina : ciclosilicato cuyos anillos están compuestos por seis miembros de SiO4 y grupos triangulares
de boro intercalados. Su estructura es polar ya que todos los tetraedros de SiO4 apuntan uno de sus
vértices a la misma dirección. En realidad la turmalina es un grupo de minerales pues su fórmula química
es muy compleja y variable. La variedad mas común de turmalina se denomina chorlo, de color negro y
característico de las pegmatitas. Las turmalinas pueden tener diversos colores : rojas, azules, verdes e
incluso incoloras.
Berilio Turmalina
5. Grupos Minerales
Ciclosilicatos
Berilio Turmalina
5. Grupos Minerales
Inosilicatos
Este tipo de silicatos se caracterizan porque sus tetraedros de SiO4 se agrupan formando cadenas infinitas a
lo largo del eje. Estas cadenas pueden ser sencillas, en las cuales se comparten dos vértices de cada
tetraedro y cuya relación Si:O es de 1:3 como en los ciclosilicatos. También pueden ser dobles, ya que las
cadenas sencillas se pueden unir lateralmente, teniendo así una relación Si:O de 4:11 en donde la mitad de
los tetraedros comparten dos vértices y la otra mitad comparte tres. Los inosilicatos son minerales
característicos de las rocas ígneas y metamórficas, distinguimos entre piroxenos y anfíboles, ambos con
características cristalográficas, físicas y químicas similares. Generalmente su hábito es prismático, radiado o
fibroso y la exfoliación es su característica mas preciada.
• Piroxenos: inosilicatos de cadena sencilla, se forman a una mayor temperatura que los anfíboles y no
tienen grupos OH en su fórmula química. Tenemos clinopiroxenos (monoclínicos) y ortopiroxenos
(rómbicos). Los minerales mas importantes dentro de este grupo son la augita, jadeita, espodumena…
• Anfíboles: inosilicatos de cadena doble, se forman a menor temperatura que los piroxenos y tienen grupos
OH. Su composición química es mas complicada que la de los piroxenos. Los hay monoclínicos o
rómbicos y en general tienen una tendencia a formar cristales alargados. Los minerales más importantes
son la hornblenda y la serie de la actinolita.
5. Grupos Minerales
Inosilicatos
Jadeíta
Augita
Hornblenda
5. Grupos Minerales
Filosilicatos
En este grupo de silicatos los tetraedros de SiO4 se agrupan formando capas infinitas. Cada tetraedro de
SiO4 comparte tres de sus cuatro vértices con otros tetraedros vecinos de manera que se agrupan en anillos
hexagonales de seis miembros cada uno que se interrelacionan entre sí. El vértice no compartido de todos los
tetraedros de SiO4 apunta siempre hacia la misma dirección. En el centro de esos anillos hay un grupo OH .
La relación Si:O en los filosilicatos es de 2:5 quedando una fórmula de Si2O5(OH) . En general los filosilicatos
son minerales con una fuerte exfoliación, poseen enlaces débiles, hábito hojoso con láminas flexibles e
incluso elásticas y dureza baja. En la estructura distinguimos capas tetraédricas (T) y capas octaédricas (O),
las cuales se pueden apilar unas sobre otras teniendo así estructuras TO o estructuras TOT. En base a esto
distinguimos los siguientes grupos:
• Grupo de las serpentinitas (estructura TO)
• Grupo de las micas (estructura TOT): minerales presentes en rocas ígneas y metamórficas y enalgunas 
ocasiones se hallan en sedimentarias. Son minerales con láminas flexibles y generalmente elásticas con 
exfoliación excelente. Distinguimos la moscovita, generalmente incolora aunque puede tener tonos rojos; y 
la biotita, de colores oscuros habitualmente negra.
• Grupo del talco (estructura TOT): mineral extremadamente blando, de dureza 1, se presenta en masas de 
grano fino.
• Grupo de los minerales de las arcillas ( estructura TOT ): minerales de grano muy fino que son formadores 
de rocas y aparecen mal cristalizados. Tienen la propiedad de absorber gran cantidad de agua y 
proporcionar un aspecto plástico a la roca que los contiene.
• Grupo de la clorita ( estructura TOT ): la clorita procede del producto de alteración de piroxenos, anfíboles 
y micas.
5. Grupos Minerales
Filosilicatos
En este grupo de silicatos los tetraedros de SiO4 se agrupan formando capas infinitas. Cada tetraedro de
SiO4 comparte tres de sus cuatro vértices con otros tetraedros vecinos de manera que se agrupan en anillos
hexagonales de seis miembros cada uno que se interrelacionan entre sí. El vértice no compartido de todos los
tetraedros de SiO4 apunta siempre hacia la misma dirección. En el centro de esos anillos hay un grupo OH .
La relación Si:O en los filosilicatos es de 2:5 quedando una fórmula de Si2O5(OH) . En general los filosilicatos
son minerales con una fuerte exfoliación, poseen enlaces débiles, hábito hojoso con láminas flexibles e
incluso elásticas y dureza baja. En la estructura distinguimos capas tetraédricas (T) y capas octaédricas (O),
las cuales se pueden apilar unas sobre otras teniendo así estructuras TO o estructuras TOT. En base a esto
distinguimos los siguientes grupos:
• Grupo de las serpentinitas (estructura TO)
• Grupo de las micas (estructura TOT): minerales presentes en rocas ígneas y metamórficas y en algunas 
ocasiones se hallan en sedimentarias. Son minerales con láminas flexibles y generalmente elásticas con 
exfoliación excelente. Distinguimos la moscovita, generalmente incolora aunque puede tener tonos rojos; y 
la biotita, de colores oscuros habitualmente negra.
• Grupo del talco (estructura TOT): mineral extremadamente blando, de dureza 1, se presenta en masas de 
grano fino.
• Grupo de los minerales de las arcillas ( estructura TOT ): minerales de grano muy fino que son formadores 
de rocas y aparecen mal cristalizados. Tienen la propiedad de absorber gran cantidad de agua y 
proporcionar un aspecto plástico a la roca que los contiene.
• Grupo de la clorita ( estructura TOT ): la clorita procede del producto de alteración de piroxenos, anfíboles 
y micas.
5. Grupos Minerales
Filosilicatos
Moscovita: KAl2(AlSi3O10)(OH)2
Algunos silicios pueden ser sustituidos por iones
aluminio en las posiciones tetraédricas de las hojas
Si2O5, lo que hace que en su superficie aparezca una
carga eléctrica libre. Si cada cuarto Silicio es sustituido
por Aluminio, se genera una carga suficiente para
enlazar cationes monovalentes entre las hojas “T–O-T”.
Con ello aumenta la fuerza del enlace, disminuye la
facilidad de deslizamiento, aumenta la dureza y
desaparece el tacto untuoso.
Esta estructura corresponde a las micas; por ejemplo,
si el catión es el potasio, resulta una estructura
(T-O-T)–K–(T-O-T) que, en serie dioctaédrica,
corresponde a la moscovita y en la serie trioctaédrica
a la biotita.
Análogamente, si son sustituidos la mitad de los Si por
Al, quedan disponibles dos cargas por cada hoja
“T-O-T”, que pueden ser satisfechas con cationes como
el calcio, magnesio o hierro dando el grupo de
minerales denominado Micas frágiles.
https://es.wikipedia.org/wiki/Potasio
https://es.wikipedia.org/wiki/Aluminio
https://es.wikipedia.org/wiki/Aluminio
https://es.wikipedia.org/wiki/Silicio
https://es.wikipedia.org/wiki/Ox%C3%ADgeno
https://es.wikipedia.org/wiki/Grupo_hidroxilo
41
3. SILICATOS
3.6. FILOSILICATOS: (Si4O10)4-
Capas t – o Capas t – o – t
Serie dioctaédrica: Caolinita Serie dioctaédrica: Pirofilita. 
Serie trioctaédrica: Serpentina Serie trioctaédrica: Talco.
Capas (t – o –t) – o –(t –o - t) : Serie trioctaédrica: Cloritas 
42
3. SILICATOS
3.6. FILOSILICATOS: (Si4O10)4-
Capas t – o Capas t – o – t
Serie dioctaédrica: Caolinita Serie dioctaédrica: Pirofilita. 
Serie trioctaédrica: Serpentina Serie trioctaédrica: Talco.
Capas (t – o –t) – o –(t –o - t) : Serie trioctaédrica: Cloritas 
43
3. SILICATOS
3.6. FILOSILICATOS: (Si4O10)4-
Capas t – o Capas t – o – t
Serie dioctaédrica: Caolinita Serie dioctaédrica: Pirofilita. 
Serie trioctaédrica: Serpentina Serie trioctaédrica: Talco.
Capas (t – o –t) – o –(t –o - t) : Serie trioctaédrica: Cloritas 
44
3. SILICATOS
3.6. FILOSILICATOS: (Si4O10)4-
Capas t – o Capas t – o – t
Serie dioctaédrica: Caolinita Serie dioctaédrica: Pirofilita. 
Serie trioctaédrica: Serpentina Serie trioctaédrica: Talco.
Capas (t – o –t) – o –(t –o - t) : Serie trioctaédrica: Cloritas 
45
3. SILICATOS
3.6. FILOSILICATOS: (Si4O10)4-
Capas t – o Capas t – o – t
Serie dioctaédrica: Caolinita Serie dioctaédrica: Pirofilita. 
Serie trioctaédrica: Serpentina Serie trioctaédrica: Talco.
Capas (t – o –t) – o –(t –o - t) : Serie trioctaédrica: Cloritas 
46
3. SILICATOS
3.6. FILOSILICATOS: (Si4O10)4-
Capas t – o Capas t – o – t
Serie dioctaédrica: Caolinita Serie dioctaédrica: Pirofilita. 
Serie trioctaédrica: Serpentina Serie trioctaédrica: Talco.
Capas (t – o –t) – o –(t –o - t) : Serie trioctaédrica: Cloritas 
47
3. SILICATOS
3.6. FILOSILICATOS: (Si4O10)4-
Capas t – o Capas t – o – t
Serie dioctaédrica: Caolinita Serie dioctaédrica: Pirofilita. 
Serie trioctaédrica: Serpentina Serie trioctaédrica: Talco.
Capas (t – o –t) – o –(t –o - t) : Serie trioctaédrica: Cloritas 
5. Grupos Minerales
Tectosilicatos
Este es el grupo de silicatos mas importante pues se encuentran en gran cantidad en la corteza terrestre y
además son constituyente de rocas ígneas, metamórficas e incluso aparecen en las sedimentarias. Su
estructura consiste en que los tetraedros de SiO4 comparten todos sus vértices con los otros tetraedros de
SiO4 vecinos. Su relación Si:O es de 1:2 con lo que la fórmula básica es SiO2. En los tectosilicatos puede
haber un reemplazamiento de silicatos por cationes Al3+, cuando esto ocurre se produce una inestabilidad de
las cargas en la estructura y para que no se desmorone es necesario que entren a formar parte de ella
cationes K+ , Na+ , Ca2+... Distinguimos los siguientes grupos dentro de los tectosilicatos:
• Grupo de la sílice donde no existe ese reemplazamiento de Al3+
• Grupo de los feldespatos, donde si existe ese reemplazamiento de Al3+
• Grupo de los feldespatoides, donde si existe ese reemplazamiento de Al3+
• Grupo de las zeolitas, donde si existe ese reemplazamiento de Al3+
En general los tectosilicatos son minerales incoloros y de dureza media a alta (dependiendo de su estructura).
5. Grupos Minerales
Tectosilicatos
GRUPO DE LA SILICE
Este grupo esta formado por numerosos minerales polimorfos de la SiO2, el mas importante es el cuarzo. El
cuarzo es generalmente incoloro aunque puede tener alguna que otra tonalidad violeta, amarilla... debido a
impurezas. Es muy piezoeléctrico, tiene dureza alta y no presenta exfoliación . Hay muchas variedades de
cuarzo que se clasifican atendiendo al tamaño de grano, es decir, a si son microcristalinas o macrocristalinas .
La estructura del cuarzo está formada por hélices de tetraedros de SiO4 paralelas al eje c que se enrollan de
un sentido a otro y que están unidas lateralmente de manera que cada tetraedro comparte sus cuatrovértices
con otros tetraedros. Distinguimos cuarzo alfa (de baja temperatura) y cuarzo beta (de alta temperatura),
ambos se diferencian en la estructura.
Cuarzo Cuarzo Alfa Cuarzo Beta
5. Grupos Minerales
Tectosilicatos
GRUPO DE LA SILICE
- Anhidras:
Cristalinas : Cuarzo, Tridimita y Cristobalita.
Criptocristalinas : Calcedonia.
Amorfas : Sílex.
- Hidratadas : Amorfa: Ópalo.
Cuarzo
5. Grupos Minerales
Tectosilicatos
GRUPO DE LOS FELDESPATOS
Los feldespatos son también muy importantes porque constituyen rocas ígneas y metamórficas y también se
presentan en las sedimentarias . Su estructura consiste en un armazón tridimensional con tetraedros de silicio
y aluminio en los que la estructura algo holgada permite que haya cationes K+ , Na+ y Ca2+. Atendiendo a
que catión contengan podemos hacer una clasificación de los felespatos.
• Felespatos potásicos: están compuestos por K, Al, Si y O, son monoclínicos y distinguimos la serie de la
ortoclasa.
• Plagioclasas: están compuestas por Na, Al, Si y O, son triclinicas y distinguimos la serie de la albita y la
serie de la anortita que contiene Ca.
Todos los minerales del grupo de los feldespatos se caracterizan por tener dos direcciones de exfoliación
perpendiculares o casi perpendiculares entre sí.
Orotosa
5. Grupos Minerales
Tectosilicatos
GRUPO DE LOS FELDESPATOS
5. Grupos Minerales
Tectosilicatos
GRUPO DE LOS FELDESPATOIDES
Son muy similares, desde el punto de vista químico, a los feldespatos, ya que son silicatos de aluminio,
potasio, sodio y calcio, fundamentalmente. La diferencia principal estriba en su contenido en sílice, ya que los
feldespatoides contienen, aproximadamente, un tercio menos que los feldespatos alcalinos y tienden a
formarse, por tanto, en soluciones ricas en álcalis (sodio y potasio) y pobres en sílice.
Nefelina (Na,K)[AlSiO4] En rocas alcalinas intrusivas y extrusivas
Leucita K[AlSi2O6] En rocas volcánicas básicas ricas en potasio
EJ:
54
3. SILICATOS
3.8. RESUMEN
55
4. MINERALES NO SILICATADOS
4.1. CARBONATOS
Constituyen un conjunto de gran importancia, pues son los minerales
esenciales de numerosas rocas sedimentarias. Los podemos separar en tres
grandes familias:
• Grupo de la Calcita.
• Grupo de la Dolomita.
• Grupo del Aragonito.
56
4. MINERALES NO SILICATADOS
4.1. CARBONATOS
GRUPO DE LA CALCITA
Está constituido, entre otros por los minerales siguientes: Calcita (CO3Ca),
Magnesita (CO3Mg) y Siderita (CO3Fe).
57
4. MINERALES NO SILICATADOS
4.1. CARBONATOS
GRUPO DE LA CALCITA
CALCITA: Cristaliza en el sistema hexagonal, dando
formas extremadamente variadas (han sido
descritas más de 300 formas simples distintas).
Generalmente se presenta en cristales o en
agregados granulados finos o gruesos. También en
masas granuladas finas a compactas, terrosas y en
forma estalactítica. Color generalmente blanco o
incoloro, pero puede tener diversos tonos gris,
rojizo, verdoso, azulado y amarillento. Debido a la
cantidad de formas y colores en que puede
presentarse, tiene multitud de variedades, entre las
que destaca el “espato de Islandia” que es
químicamente pura y ópticamente limpia e incolora.
58
4. MINERALES NO SILICATADOS
4.1. CARBONATOS
GRUPO DE LA CALCITA
El calcio puede ser sustituido por el manganeso y el
hierro ferroso, dando una serie isomorfa, mientras
que el magnesio sustituye al calcio en pequeñas
cantidades (cuando hay mucho Mg se da la forma
dolomita).
Reacciona con el CLH (desprendiendo CO2), lo que
ocurre con la dolomita.
Es uno de los minerales más corrientes y difundidos,
aparece como enormes y extensas masas de rocas
sedimentarias: calizas, calcarenitas, etc. y en rocas
metamórficas como calcoesquistos y mármoles.
Las rocas calizas se han formado, en gran parte, por
deposición de material calcáreo a base de
caparazones y esqueletos de animales marinos,
sólo una pequeña proporción se han formado por la
precipitación directa de carbonato cálcico.
59
4. MINERALES NO SILICATADOS
4.1. CARBONATOS
GRUPO DE LA CALCITA
Las aguas calcáreas, al evaporarse en las cuevas
formadas en las calizas, depositan con frecuencia
calcita en forma de estalactitas, estalagmitas e
incrustaciones. También aparece como mineral
secundario en las rocas ígneas por descomposición
de silicatos cálcicos, en muchas rocas aparece
rellenando pequeños filoncillos o diques de diversa
potencia y como ganga con toda clase de menas
metálicas.
60
4. MINERALES NO SILICATADOS
4.1. CARBONATOS
GRUPO DE LA DOLOMITA
DOLOMITA (CO3)2CaMg, es muy similar a la
calcita, de la que se distingue por su escasa
reacción con el CLH diluido (en frío).
La dolomita aparece principalmente en masas
rocosas extensas formando las dolomías (o calizas
dolomíticas si no se ha reemplazado el calcio por el
magnesio en toda la masa).
Los yacimientos son del mismo tipo que las calizas,
con frecuencia mezclados con calcita, puede
aparecer como mineral secundario en filones de
plomo y cinc que atraviesan las calizas.
61
4. MINERALES NO SILICATADOS
4.1. CARBONATOS
GRUPO DEL ARAGONITO
ARAGONITO CO3Ca cristaliza en el rómbico y
suele aparecer frecuentemente maclado formando
un prisma seudohexagonal, debido a la
yuxtaposición de tres prismas rómbicos.
Es menos estable que la calcita y mucho menos
corriente.
Tiene cierto interés por aparecer, junto con los
jacintos de Compostela, entre materiales del Keuper
(Triásico), piso que, al carecer de fósiles, puede ser
identificado por la aparición de estos minerales.
62
4. MINERALES NO SILICATADOS
4.2. SULFATOS
Desde el punto de vista de la ingeniería civil, cabe resaltar el yeso (sulfato
cálcico), ya que puede causar graves problemas en las obras. Se puede
presentar tanto anhidro (Anhidrita, CaSO4) como dihidrato (Yeso, CaSO4H2O)
63
4. MINERALES NO SILICATADOS
4.2. SULFATOS
ANHIDRITA (CASO4)
Cristaliza en el sistema rómbico y da lugar a rocas compactas de escasa
dureza. Se hidrata con mucha facilidad pasando a yeso, sufriendo un importante
aumento de volumen. Evidentemente en superficie no es fácil que aparezca
anhidrita, puesto que los agentes atmosféricos la hidratan con facilidad, sin
embrago hay que tener precaución en las obras subterráneas donde sí es
posible encontrar masas de cierta importancia que no se hayan hidratado y, al
cortarlas con la excavación, pueden pasar a yeso aumentando de volumen
produciendo, en consecuencia, fuertes empujes sobre nuestra obra.
64
4. MINERALES NO SILICATADOS
4.2. SULFATOS
YESO (CASO42H2O)
Cristaliza en el monoclínico, es muy soluble en agua y no sólo a escala de
tiempo geológico, por lo que, una vez que el agua comienza a circular en su
interior, los conductos se agrandan a gran velocidad por disolución pudiendo
provocar graves problemas, especialmente en las obras hidráulicas. Además de
producir zonas inestables el yeso, como la mayoría de los sulfatos, es muy
agresivo para el concreto, por su reacción con alguno de los componente del
cemento, por lo que en las zonas donde se prevea su existencia se ha de
trabajar con cementos especiales.
65
4. MINERALES NO SILICATADOS
4.3. MINERALES METÁLICOS
La mayoría de las menas metálicas aparecen en
forma de sulfuros, de todas ellas mencionaremos
aquellas que, por su presencia, pueden representar
problemas para nuestras obras: pirita, pirrotina,
galena, etc.
Tanto la pirita como la pirrotina son sulfuros de
hierro que suelen encontrarse en las rocas ígneas
como mineral accesorio y en las rocas de
metamorfismo de contacto.
La pirrotina puede aparecer además diseminada
en algunas calizas, lo que las convierte en
inservibles para el concreto.
La pirita se altera fácilmente dando óxidos de
hierro (limonita), lo que produce cambios de
volumen y eflorescencias en las obras en que se
utilicen rocas con piritas.