MINERALOGÍA DESCRIPTIVA


 
Es la que clasifica, a los minerales, los describe de acuerdo a sus características químicas, físicas y cristalográficas. Existen en la actualidad unos 2000 minerales descritos, sin embargo solo 200 son los más corrientes.

 
Los minerales formadores de rocas son:

 
Minerales formadores de rocas

 
Es conveniente distinguir entre los minerales que con constituyentes esenciales en los cuales ocurren, y cuya presencia está implicada para dar nombre a la misma y otros que son accesorios. Los últimos, comúnmente se encuentran en pequeñas cantidades pero su presencia o ausencia no influye en el nombre de la roca. Los secundarios son aquellos que resultan de la descomposición de los primeros minerales comúnmente estimulada por la acción del agua de alguna forma, con la adición o sustracción de otro material, y con la formación de subproductos del mineral.

 
  • Identificación de minerales en especímenes de mano.- Es posible identificar los minerales formadores de roca comunes en un espécimen de mano, con la ayuda de una lente de mano, donde la dimensión de un grano mineral es menor de un milímetro. Con la práctica, granos mucho más pequeños pueden determinarse. Las características más útiles para este propósito son los siguientes :

     
    1) Forma general de los granos que depende de la cristalización del mineral: las caras de cristales bien formados comúnmente pueden observarse.
    2) Color y transparencia.
    3) Dureza.

     
En las siguientes descripciones de minerales se incluyen algunas notas para ayudar a la identificación en el espécimen de mano, de acuerdo con lo que ya se ha dicho antes utilizándose algunas abreviaciones, como G para la gravedad específica y D para la dureza.

 
Silicatos

 
Grupo del Olivino

 
  • Olivino: El Olivino común tiene la composición (MgFe)2SiO4, en el cual Fe2+ reemplaza parte del Mg2+.
    Cristales: Ortorrómbico; verde olivo pálido o amarillo; lustre vítreo, Fractura concoidal, D= 6.5, G= 3.2 – 3.6.
    El olivino ocurre principalmente en rocas básicas y ultra básicas. Puesto que cristaliza a altas temperaturas, más de 1000°C, es uno de los primeros minerales en formarse de muchos magmas básicos. Es común la alteración a serpentina verde.
    Color: Ninguno cuando está fresco, la alteración a serpentina verdosa es muy característica. Este mineral se desarrolla comúnmente a lo largo de grietas y alrededor de las márgenes de los cristales de olivino. Algunos olivinos han sido convertidos completamente a serpentina, o las reliquias del olivino pueden ser conservadas como áreas incoloras aisladas en la serpentina. La magnetita (Fe3O4), puede formarse durante la alteración del hierro en el olivino original y aparece como pequeñas manchas negras en la serpentina.

 
Grupo de la Piroxena

 
Los minerales de este grupo pertenecen a dos sistemas de cristalización:

 
  • Ortorrómbico, como la Enstatita y la Hiperstena.
  • Monoclínico, como la Augita y la Diopsida.
Forman cristales de 8 lados y como son silicatos de Fe y Mg su color es oscuro.

 
1) Piroxenas Ortorrómbicas:

 
  • Enstatita (MgSiO3), Hiperstena ((MgFe)SiO3): Estos nombres tienen raíces griegas que se refieren a los cambios de color al pleocroísmo: enstantes (débil), stena (fuerte).
    Cristales: Generalmente castaño oscuro o verde, de 8 lados y prismática; lustre vítreo a metálico, D= 5 – 6, G= 3.2 (enstatita), aumentando con el contenido de hierro a 3.5 (hiperstena).

     
    Los minerales ocurren también en algunas rocas básicas, tales como la Norita, también en algunas Andesitas y en ciertas rocas Ultra básicas.

 
2) Piroxenas Monoclínicas:

 
  • Augita (CaMgFeAl)2(SiAl)2O6 : Un silicato aluminoso cuya fórmula puede ser escrita como se indica al principio del párrafo en conformidad con el patrón Si2O6 de la estructura de la cadena atómica. Las proporciones relativas de los iones metálicos (Ca, Mg, Fe, Al) son variables dentro de ciertos límites, dando una variedad de composición y variedades diferentes del mineral. Algo de Al3+ es sustituido por Si4+.

     
    Cristales: Prismáticos y por lo general de 8 lados, terminados en dos caras piramidales en cada extremo, color castaño a negro, lustre vítreo a resinoso. D= 5 – 6, G= 3.3 – 3.5.
    La Augita ocurre principalmente en rocas ultra básicas, como el gabro. En las rocas básicas de grano fino no se distingue los especímenes de mano. La Augita también es constituyente de algunas andesitas y dioritas y ocasionalmente del granito.

     
    Color: Castaño pálido a incoloro.

     

     
Grupo de la Anfibola

 
Los minerales de este grupo son principalmente monoclínicos. Los cristales están alargados en una dirección y generalmente están limitados por 6 caras verticales.

 
  • Hornblenda ((CaMgFeNaAl)3-(AlSi)4O11(OH)): Silicato aluminoso cuyas proporciones relativas de los iones metálicos varían dentro de los limites mostrados, dando un rango de composición; el radical (OH) se encuentra en todas las anfibolas.
    Cristales: Monoclínicos, castaño oscuro o negro grisáceo; generalmente de 6 lados. Lustre vítreo, D= 5 – 6, G=3 – 3.4.

     
    La hornblenda común se encuentra en las dioritas y en algunas andesitas como el constituyente oscuro. También se encuentra en algunas sienitas y granidioritas y en las rocas metamórficas como en el esquisto de hornblenda.
    Color: Verde a castaño.

     
  • Asbestos: La forma fibrosa de la Anfibola en la cual crecen cristales muy largos y que son flexibles. Estos minerales son útiles a causa de su resistencia al calor y a su naturaleza fibrosa, la cual los capacita por tener una trama que les da una textura a prueba del fuego.

 
Grupo de la Mica

 
Las micas son un grupo de minerales monoclínicos cuya propiedad de separarse en hojuelas muy delgadas es característica y fácilmente reconocible. Las micas que comúnmente ocurren como la moscovita y la biotita se describen los cristales de mica son de 6 lados con simetría seudohexagonal.

 
  • Muscovita (KAl2(Si3Al)O10(OH)2): De color blanco , a menos que las impurezas estén presentes para darle un tinte al mineral; lustre perloso. D= 2 – 2.5, G= alrededor de 2.9 (variable). La muscovita ocurre en los granitos y otras rocas acidas como cristales plateados de los cuales pueden separarse fácilmente las hojuelas con un cortaplumas; también se encuentra en algunos gneises y esquistos de mica. Es un mineral muy estable y persiste como pequeñas hojuelas en las rocas sedimentarias tales como las areniscas micáceas.

 
  • Biotita (K(MgFe)3(Si3Al)O10(OH)2): Los cristales son castaños a casi negros en espécimen de mano; las simples hojuelas son castaño pálidas y tienen un lustre perloso o submetalico. D= 2.5 – 3, G= 2.8 -3.1. Esta mica ocurre en muchas rocas ígneas, como los granitos, sienitas, dioritas y en sus lavas. Es también constituyente de ciertos gneises y esquistos.

 
Grupo del Feldespato

 
Los feldespatos forman un grupo grande de minerales monoclínicos y triclínicos y son los constituyentes más abundantes de las rocas
ígneas. Los miembros principales de la familia del feldespato pueden clasificarse por la composición como en la ortoclasa, KAlSi3O8.

 
  • Ortoclasa (KAlSi3O8 ): Feldespato de potasio.
Cristales: Monoclínicos; color blanco o rosado, lustre vítreo; limitado por caras del prisma, pinacoides lateral y domos.
D= 6, G= 2.56. La variedad vítrea incolora, es una forma de alta temperatura encontrada en lavas que han sufrido un enfriamiento rápido.

 
La ortoclasa ocurre en granitos y sienitas, como cristales blancos duros. También se encuentra en algunos gneises y areniscas feldespáticas.
Color: Ninguno cuando está fresco, pero muestra frecuente alteración a caolín cuando aparece el mineral.

 
  • Plagioclasas: Los feldespatos de esta serie son formados de mezclas (soluciones sólidas) de albita y anortita en todas proporciones.
       
Cristales: Triclínico; blanco incoloro a gris limitado por prismas, pinacoides lateral,
lustre vítreo. Los feldespatos plagioclasa ocurren en muchas rocas ígneas y en algunas sedimentarias y metamórficas.

 
Grupo del feldespatoide

 
Los minerales de este grupo se asemejan a los feldespatos químicamente y tienen un armazón de estructuras tridimensionales; difieren de los feldespatos en su bajo contenido de sílice. Los 2 principales minerales del grupo son: Leucita
K(AlSi2)O6 , Nefelina
Na(AlSi)O4 . Los feldespatoides ocurren en lavas no saturadas las cuales son bajas en sílice y altas en contenido de álcali, como los basaltos.

 
Formas de Sílice

 
La sílice se encuentra sin combinar con otros elementos en varias formas cristalinas de las cuales el cuarzo, es de especial importancia. Cuando el contenido de cuarzo de una roca aumenta, también lo hace su resistencia Otras formas de Sílice incluye la tridimita de alta temperatura, calcedonia que es agregado de fibras de cuarzo y las formas criptocristalinas, variedad de
calcedonia impura, ópalo y pedernal.

 
  • Cuarzo (SiO2): Sus cristales son trigonales con prismas de 6 lados. Lustre vítreo, fracturada concoidal. Incoloro cuando esta puro ("Cristal de roca"), pero pueden ocurrir muchas variedades coloreadas, el color es debido a impurezas como el cuarzo rosado, cuarzo ahumado (gris), cuarzo lechoso (blanco), amatista (violeta). D= 7, G= 2.66. Es un constituyente esencial de los granitos, ocurre en cantidades pequeñas en las granidioritas y las dioritas con cuarzo. Muchas arenas y areniscas tienen el cuarzo como principal constituyente; el mineral se encuentra en forma abundante en los esquistos y rocas metamórficas.

 

 
Minerales Secundarios

 
Estos minerales son: Clorita, serpentina, talco, caolín, epidota y zeolita. Los cuales resultan de la alteración de minerales preexistentes; tienen baja resistencia mecánica.

 
  • Clorita (MgFe)5Al(Si3Al)O10(OH)8 :
    Es de color verde azuloso, verde amarillento
    , se encuentra en las rocas ígneas y en las rocas metamórficas , tales como esquisto de clorita y en algunas arcillas. La clorita proviene de la alteración de la biotita, Augita y la hornblenda.

     
  • Serpentina Mg6Si4O10(OH)10 : Proviene de la alteración del olivino, enstatita, hornblenda; esta alteración tiene lugar en la roca ígnea cuando esta moderadamente caliente. Se encuentra en rocas básicas y ultra básicas y en los mármoles.

 
  • Talco Mg3Si4O10(OH)2
    :
    Es un mineral hojoso, suave, de color blanco o verdoso, que ocurre como un producto secundario en rocas básicas y ultra básicas .

 
Minerales Arcillosos

 
Las arcillas pueden formarse ya sea como minerales primarios o secundarios, pueden ser vistos solamente utilizando un microscopio electrónico. Los minerales arcillosos están construidos de lechos o capas atómicas bidimensionales, las cuales son: Capa de silicio-oxigeno (Cada una formada por el ligamiento de grupos tetraédricos SiO4) y Capa Octaédrico (en el cual un ion metálico Al o Mg yace dentro de un grupo de 6 hidroxilos).

 
  • Caolinita Al4Si4O10(OH)10 :
    Formado de lechos alternantes tetraédricos y octaédricos , se encuentra en los suelos y arcillas sedimentarias de las cuales forma una proporción variable pero pequeña. Principal constituyente de las arcillas refractarias.

 
  • Montmorillonita (bentonita): Está constituida por 3 lechos que comprenden 2 tetraédricos separadas por 1 octaédrico. El mineral rara vez ocurre en los suelos junto con la caolinita; es el principal componente de las arcillas.

 
  • Illita:
    Esta constituida de 3 lechos que comprenden 2 lechos tetraédricos separados por 1 octaédrico. Las arcillas sedimentarias son principalmente mezclas de Illita y caolinita, con algo de montmorillonita y las lutitas tienen a la illita como el mineral arcilloso dominante.

 
Serie de cristalización de Bowen

 
La cristalización es el proceso de solidificación del magma y se efectúa en dos series, una continua y otra discontinua, estudiadas por Bowen. Ver fig.

 
La significación petrológica del principio de reacción se puede aclarar al considerar en forma breve y resumida la cristalización de un magma de composición basáltica, de manera que el olivino y la anortita son los primeros minerales en formarse a modo de cristales aislados dentro la masa ígnea fundida. A medida que la temperatura va disminuyendo estos primeros cristales reaccionan con la masa aun fundidas y se convierten en piroxeno y bitownita respectivamente, y así sucesivamente hasta que al final queda un líquido residual muy rico en Sílice.

 
De acuerdo con este principio de reacción, la cristalización fraccionada de un magma de composición basáltica, en condiciones apropiadas puede dar origen a la formación sucesiva de rocas cada vez más silíceas, hasta llegar por ultimo a uno de composición granítica.

 
Fig. Serie de cristalización de Bowen
Fuente (German Carrasco: "Fundamentos de geología y geotecnia para ingenieros")

 
Minerales no Silicatados

 
Elementos

 
Son elementos químicos puros que se encuentran sólidos o líquidos, a temperatura ordinaria, y sus mezclas homogéneas (aleaciones), en la naturaleza en estado libre sin combinar. En la corteza terrestre se presentan unos treinta elementos en estado nativo, en primer término los metales y luego los gases; el mercurio es un metal líquido.

 
Ejemplo: metálicos Au (oro), Pt (platino); no metálicos el S (Azufre) , C (diamante) .

 
Sulfuros y sulfosales

 
Los minerales
Sulfuros son combinaciones naturales de Azufre con metales (Fe, Ni, Co, Cu, Pb, Ag, Zn, etc.) y metaloides (As, Sb, Bi, Se, Te). Como en muchos casos los arseniuros, antimoniuros, seleniuros y telururos, son análogos a los sulfuros, aquellos minerales se describen también en este lugar, como combinaciones afines.
Los minerales
Sulfosales
son combinaciones de sulfobases con sulfoacidos. Muchas combinaciones forman entre ellas soluciones sólidas. Conviene clasificar a los sulfuros y sulfosales en cuatro grupos clásicos: grupo de la pirita, grupo de la galena, grupo de la tetraedrita y de la blenda.

 
Ejemplo: Sulfuros son: galena PbS, esfalerita ZnS, pirita Fe2S, calcopirita CuFeS2, Sulfosales son: combinaciones de S, Ar, Sb con Cu, Ag, Pb.

 
Óxidos e hidróxidos

 
Esta clase comprende las combinaciones oxigenadas del reino mineral que no tienen carácter salino. En ella se incluyen también los hidróxidos.

 
Los Óxidos
Pueden ser producto de la alteración de otros minerales o bien de la descomposición de rocas del tipo sedimentario, e incluso tener un origen metamórfico o magmático. Los óxidos (metal + oxígeno). Ej. SnO2 casiterita, cuprita Cu2O, corindón Al2O3, hematita Fe2O3, cuarzo SiO2, magnetita Fe3O4.

 
Los
hidróxidos forman un grupo de minerales dispares de hierro y aluminio. Los hidróxidos (iones (OH-) o H2O-) Ej. Limonita (FeOOH): goethita (*-FeOOH).

 
Haluros

 
Esta clase comprende los cloruros, fluoruros, bromuros y yoduros de los elementos con red iónica típica. Su brillo varía de vítreo a adamantino, en general son incoloros o de colores muy claros y de poca dureza, muchos son solubles en agua. Generalmente son los productos de la cristalización del agua de mar o de aguas saladas.
Los aniones son F, Cl, Br, I; Ej. CaF2 (fluorita), NaCL (halita), silvinita (KCL), etc.

 
Carbonatos

 
Son sales resultantes de la combinación del ácido carbónico con un metal y son muy abundantes en estado natural, su dureza no pasa de 5, se reconocen fácilmente porque al ser tratadas con ácido desprenden (dióxido de carbono, anhídrido carbónico). El anión es el radical carbonato CO3=, Ej. Calcita CaCO3, dolomita CaMg(CO3)2, malaquita Cu2[(OH)2/CO3].

 
Nitratos

 
Son sales derivadas del ácido nítrico, que forman un grupo más bien escaso de minerales, caracterizados físicamente por su solubilidad y blandura, lo que hace que sean difíciles de hallar concentrados en la naturaleza. Minerales que incluyen radicales NO3, Ej. K NO3 (salitre).

 

 
Boratos

 
Constituidos por sales minerales del ácido bórico lo componen minerales que difieren tanto en su apariencia como en sus propiedades físicas, están poco difundidos en la naturaleza. Comprenden grupos de BO3 como Na2B4O7 10 H2O (bórax).

 

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