IES Pedro de Tolosa. San Martín de Valdeiglesias

1º ESO

Tema 5

LOS MINERALES Elementos químicos de la geosfera L a g e o s f e r a (Gea, la diosa griega Tierra) es la esfera sólida de la Tierra. Se divide en otras esferas o capas que se disponen concéntricamente según la densidad de los materiales que la forman (el núcleo, la más densa, formada por hierro y níquel, es la más profunda) (Ver Tema 2) El elemento más abundante en la geosfera es el oxígeno (O) que se combina con el elemento que forma principalmente la materia geológica, el silicio (Si). Los átomos de silicio se unen entre sí formando cadenas y estructuras tridimensionales, que a su vez se unen a otros elementos. Minerales y rocas Las montañas, el suelo, la arena de las playas… están formadas por rocas o fragmentos de rocas. Estas rocas están formadas a su vez por minerales. Los minerales son sustancias naturales, inorgánicas, sólidas (en su mayoría) y con una composición química determinada. Un mineral está formado por diferentes elementos químicos (silicio, oxígeno, azufre, hierro, calcio, aluminio…) que se unen entre sí formando estructuras.

Algunos minerales están formados por un solo elemento químico (por ejemplo el grafito está formado sólo por carbono (C) y el azufre sólo por este elemento del mismo nombre (S)). A estos minerales se les denomina elementos nativos

Composición de los minerales Los minerales son sustancias puras. Son compuestos químicos, con una fórmula química determinada. En algunos casos existe una pequeña variación en la composición química (presenta impurezas) y decimos entonces que son variedades de un mismo mineral. El cuarzo (óxido de silicio) es el mineral más abundante del planeta y presenta muchas variedades.

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Algunos minerales tienen la misma composición pero cristalizan en sistemas cristalinos diferentes y por ello son minerales distintos. Se les denomina alotrópicos. El ejemplo más claro es el del diamante y el grafito. Ambos minerales están formados por carbono, pero el diamante cristaliza en el sistema cúbico y es el mineral más duro conocido (dureza 10), mientras que el grafito cristaliza en el sistema trigonal o hexagonal y es mucho más blando (dureza 2,1-2,3). Minerales amorfos y minerales cristalizados Cuando un cuerpo se encuentra en estado gaseoso o líquido y pasa al estado sólido, sus átomos o moléculas tienen que adoptar una nueva disposición en el espacio:  Si los átomos o moléculas se colocan a distancias no constantes entre ellas, al azar, se origina un cuerpo amorfo (a, negación, morpho, forma; cuerpo sin forma).  Si los átomos o moléculas se colocan de una forma ordenada, con distancias constantes entre átomos o moléculas consecutivos y en las tres direcciones del espacio, se origina un cuerpo cristalino y se dice que están cristalizados. Cuando la cristalización se manifiesta en la superficie del cuerpo se le llama cristal.

SISTEMAS CRISTALINOS Principales sistemas cristalinos: CÚBICO, HEXAGONAL, TETRAGONAL, RÓMBICO, MONOCLÍNICO, TRICLÍNICO

Clasificación de los minerales Los minerales se clasifican en dos grandes grupos según su composición: Silicatos Minerales en cuya composición abunda el Silíceo (Si) y el oxígeno (O), combinados o no con un metal. Son los minerales más abundantes. Algunos ejemplos son:

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 C u a r z o : (óxido de silíceo) es uno de los minerales más abundantes. Dureza: 7. Presenta muchas variedades: cristal de roca (totalmente transparente), ágata, calcedonia, sílex, cuarzo rosado, cuarzo ahumado…  O r t o s a : es un feldespato de color blanquecino-rosado.  M i c a s : son minerales de aspecto laminar. Podemos encontrar dos tipos: la moscovita (mica blanca) y la biotita (mica negra).  T a l c o : es un mineral de aspecto grasiento y muy blando (dureza 1).  O l i v i n o : color verde oliva. No silicatos No contienen silíceo en su composición.  E l e m e n t o s n a t i v o s : formados por un único elemento químico: azufre, oro, plata, cobre nativo…  Ó x i d o s : formados por oxígeno y otros elementos. Bauxita (con aluminio), oligisto (óxido de hierro, con dos variedades: hematites rojo y hematites negro), magnetita (óxido de hierro con propiedades magnéticas).  S u l f u r o s : formados por azufre (S) y un metal. Galena (sulfuro de plomo), blenda (sulfuro de zinc), cinabrio (sulfuro de mercurio), pirita (sulfuro de hierro).  S u l f a t o s : formados por azufre, oxígeno y un metal. Yeso  C a r b o n a t o s : formados por carbono (C), oxígeno (O) y un metal. Azurita (azul) y malaquita (verde) (son carbonatos de cobre hidratados). La calcita (carbonato de calcio) presenta muchas variedades.  H a l u r o s : formados por cloro (Cl) ó flúor (F) y un metal. Fluorita (fluoruro cálcico), Halita (cloruro sódico).

Halita

Pirita

Yeso

Formación de los minerales Proceso de formación Los minerales se forman en la corteza terrestre con el mismo origen que las rocas que los contienen. Pueden ser por tanto de origen magmático, sedimentario o metamórfico (ver Tema 6).

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Yacimientos Los yacimientos son los lugares donde se encuentran los minerales.  Yacimiento primario: Si el mineral se encuentra en el mismo sitio de su formación.  Yacimiento secundario: Si el mineral se encuentra en un lugar distinto al que se originó. Los yacimientos pueden ser de distintas formas:  Placeres: los minerales se encuentran en pequeñas cantidades entre fragmentos de rocas.  Filones: los minerales se forman en franjas de terreno que atraviesan las rocas. En algunos casos se forman al enfriarse un fluido en una grieta o por sublimación un gas magmático. También se forman por depósitos de las aguas subterráneas.  Diapiros: grandes montañas de minerales salinos.

Propiedades de los minerales Propiedades  Color: es una característica muy útil pero puede ser muy variable.  Brillo: describe la forma en que la luz se refleja en la superficie del mineral. El brillo puede ser: o

Mate

o

Metálico

o

Sedoso

o

Nacarado

o

Vítreo

o

Grasiento

 Dureza: es la resistencia del mineral a ser rayado. Según la escala de Mohs, si se rayan con la uña tienen una dureza de 2½, si se raya con una moneda de 3½, si se raya con una navaja de 5½ y si se raya con un vidrio de 6.  Raya: es el color del polvo de un mineral y se obtiene frotándolo sobre una porcelana porosa o si es muy duro, triturándolo.  Transparencia: forma en la cual la luz atraviesa el mineral. Pueden ser: o

Transparente

o

Traslúcido

o

Opaco

 Cristalización: es el sistema en el que cristaliza el mineral. Estudiando el habitus (aspecto externo del cristal se puede conocer el sistema cristalino. Los habitus pueden ser: o

Prismático

o

Dendrítico

o

Acicular

o

Masivo

o

Prismático

o

Reniforme

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 Fractura y exfoliación: la fractura es la forma en que se rompe el mineral al ser golpeado (puede ser desigual, concoidea, ganchuda o astillosa) y la exfoliación es la rotura del mineral a lo largo de planos bien definidos (puede ser perfecta, distinta, indistinta o ninguna). Escala de Mohs La escala de Mohs es una escala de dureza en la cual los minerales se ordenan desde el más blando al más duro, con valores del uno al diez. Cada elemento raya al anterior pero no raya a los posteriores. 1

2

Talco

Yeso

3

Espato cálcico

4

5

6

7

8

9

10

Fluorita

Apatito

Ortosa

Cuarzo

Topacio

Corindón

Diamante

Utilidad de los minerales Principales usos Entre los usos de los minerales más importantes, destacan:  Obtención de metales: además de los elementos nativos y metales nobles (oro, plata, platino), otros minerales contienen en su composición metales que se utilizan en la industria y fabricación de utensilios (minerales metalíferos). Así se obtiene hierro de la magnetita, el oligisto, o la limonita; el cobre se obtiene de la calcopirita o la cuprita; el plomo de la galena; el aluminio de la bauxita; el mercurio del cinabrio y el uranio de la pechblenda o la uraninita.  Piedras preciosas: constituyen un grupo de minerales cristalizados o no, que son apreciados por su dureza ó color y generalmente son poco abundantes y difíciles de obtener. El diamante es la más cotizada. El corindón (óxido de aluminio) presenta muchas variedades de colores diferentes (rubíes (rojos), esmeraldas (verdes), topacios (amarillos) y zafiros (azules)). Otros son minerales amorfos como el lapislázuli o el ópalo.  Obtención de materiales: algunos minerales se utilizan como materiales de diferentes usos por sus características de dureza, absorción, conductividad, composición química… Así el yeso o la caolinita se utilizan en construcción, la sepiolita como absorbente, el cuarzo para fabricar vídrio… Explotaciones mineras Son los lugares de obtención de minerales. Podemos encontrar dos tipos de explotaciones mineras:  Canteras: cuando los minerales se encuentran en la superficie terrestre.  Minas: cuando los minerales se encuentran a cierta profundidad de la corteza terrestre. Al utilizar las rocas y minerales para obtener un producto, parte de estas rocas y minerales se desecha, lo que constituye la ganga (no tiene valor) mientras que la parte que se utiliza constituye la mena.

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Explotación Minera Romana: Las Médulas (León). El laberinto de cuevas, pináculos y pirámides rojizas que conforman el paraje de las Médulas es el producto de la técnica "ruina montium" que los romanos aplicaron para extraer oro en numerosos puntos de Galicia y León durante los siglos I y II de nuestra Era. Palabras clave: CUENCAS INTRAMONTAÑOSAS, MINERÍA, ORO, ROMA. Foto Mª Mercedes Rodríguez Rubial

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