geología - mineralogía 1
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Geología
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Mineralogía
NOMBRE DEL DOCENTE: JUAN ZAMBRANO V.
SEDES: SANTIAGO - RANCAGUA - CONCEPCIÓN -ARAUCO -PANGUIPULLI
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OBJETIVO DE LA CLASE
• Introducción a los conceptos de la mineralogíay cristalografía.
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MINERALOGIA
Mineralogía :Es
el
estudio
de
sustancias
cristalinas
que
seencuentran
en
la
naturaleza, es
decir los
minerales
.
Nuestra
civilización
depende
cada
vez
más
delos
materiales
de
la
tierra
.
Todos estamos familiarizados con los
minerales
ya
que
están
presentes
en
las
rocas,en
la
arena,
en
el
suelo
.
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MINERALOGIA
•
Además
podemos
observarlos
en
materialesexternos a nuestro planeta
: meteoritos,superficie
lunar,
superficie
de
Marte
.
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MINERALOGIA
Definición de MineralUn mineral es un solido homogéneo que se
presenta de forma natural, de características
inorgánicas
y
que
posee
una
estructura
atómicaordenada
y
composición
química
definida
.
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MINERALOGIA
CristalSolido
geométrico
regular
limitado
por
caras
decristal,
que
son
superficies
planas
que
se
cortan
a
lo
largo
de
líneas
rectas
.
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MINERALOGIA
RocasAsociación de uno o varios minerales de origennatural, que presentan una composición química
variable y textura regular.
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MINERALOGIA
Historia de la Mineralogía
• El comienzo de la mineralogía como ciencia es
relativamente reciente, pero se puede decirque el arte de mineralogía es tan antiguacomo la historia del hombre.
• Los hombres primitivos en las pinturasrupestres utilizaron pigmentos de hematitaroja y oxido de manganeso negro.
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MINERALOGIA
• Hacia 1.300 AC se generalizó el uso del hierropara producción de herramientas y armas ymarcó el inicio de la edad del hierro.
• En Grecia, Theophrastus (372-287 AC) realizóel primer trabajo escrito sobre minerales.
• Y Plinio recopiló conocimientos mineralógicosde su tiempo.
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MINERALOGIA
• En 1556 se publica el libro De Re Metallicaescrito por Georgius Agrícola. Relata lapráctica de la minería de su época.
• En 1669 Nicolás Steno mediante laobservación de cristales de cuarzo, notó que apesar de la diferencia de orígenes y tamaños,
el ángulo entre las caras de los cristales semantenía constante.
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MINERALOGIA
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MINERALOGIA
Cristalización• Los cristales se forman a partir de disoluciones,
materiales fundidos y vapores.
• Los átomos en estos estados tiene un ordenamientoal azar, pero a producirse el cambio de temperatura,presión y concentración pueden agruparse en una
forma ordenada que es típica del estado cristalino.
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MINERALOGIA
Crecimiento de un Cristal• Una pregunta que surge cuando se observa un
cristal bien formado, es como pueden los cristalescrecer desde formas tan pequeñas a otras masgrandes.
• La primera etapa del crecimiento de un cristal es la:
NucleaciónEl proceso solo se inicia después de haberseformado un núcleo ( o semilla)
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MINERALOGIA
Precipitación en un medio acuoso( solución)
Cristalización en un masa fundida.
Crecimiento
Para que un núcleo sobreviva es necesarioque crezca con la suficiente par reducir suenergía superficial y por lo tanto su
solubilidad, es decir debe alcanzar untamaño critico por el deposito rápido decapas de iones.
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MINERALOGIA
• Propiedades de un medio ordenado• La materia cristalina es un medio ordenado
periódicamente, donde existen las siguientes
propiedades.
Homogeneidad :
• Es una ordenación periódica, todos los puntos son
idénticos entre si, es decir son homólogos.• La distribución alrededor de un punto es siempre
la misma.
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Diagrama Fase Ternaria
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Diagrama Fase Ternaria
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Diagrama Fase Ternaria
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Diagrama Fase Ternaria
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MINERALOGIA
Anisotropía :
• Una propiedad es anisótropa cuando varía segúnla dirección en que se considere.
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Cristalografía
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Cristalografía
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Cristalografía
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Cristalografía
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Cristalografía
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Cristalografía
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Cristalografía
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Elementos geométricos de un cristal
• Al observar un cristal diferenciamos:
– Caras: son los planos que determinan la forma yque constituyen la repetición indefinida de suestructura interna.
– Aristas: son el resultado de la intersección de
dos caras. – Vértice: corresponden a la intersección de dos o
más aristas.
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Cristalografía
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Reflexión e Inversión
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ORDEN INTERNO: SIMETRÍA
• ROTACIÓN
• REFLEXIÓN
• INVERSIÓN• 32 clases crist. 6 sistemas cristalinos
• TRANSLACIÓN
32 CLASES CRISTALINAS
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Clases Cristalinas
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SISTEMAS CRISTALINOS
• Isométrico (Cúbico)
• Tetragonal
• Ortorrómbico (rómbico)
• Hexagonal
• Hexagonal división romboédrico
•
Monoclínico• Triclínico
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EJES CRISTALINOS
•
Eje a
Eje c
Eje b
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Celda Unidad
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se denominan longitudesaxiales
ángulos interaxiales
parámetros reticulares o cristalinos.
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EJES CRISTALINOSen sistema hexagonal
a 1
Eje c
a 2 =eje b
= 120º
a 3
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SISTEMAS CRISTALINOS
• Isométrico (Cúbico) a = b = c = = = 90º
• Tetragonal a = b c = = = 90º
• Ortorrómbico a b c = = = 90º
• Monoclínico a b c = = 90º 90º
• Triclínico a b c
• Hexagonal a 1 = a 2 = a 3 c 1 = 2 = 3 = 120°
o = 90°
• Estos retículos definen los sistemas convencionales de la cristalografía.
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MINERALES Y SISTEMAS CRISTALINOS
SISTEMAS CRISTALINOS MINERALES
CUBICO PIRITA, GALENA , HALITA
TETRAGONAL CALCOPIRITA, BORNITA, RUTILO
ORTORROMBICO ENARGITA, TOPACIO, AZUFRE
HEXAGONAL MOLIBDENITA, COVELINA, HEMATITA, CUARZO
MONOCLÍNICO CALCOSINA, YESO, ORTOCLASA
TRICLÍNICO PLAGIOCLASAS, CHALCANTITA, TENORITA
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ORDEN INTERNO
• TRANSLACIÓN:
• Tipos de red
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Puede definirse conociendo los valores de dos
vectores y el ángulo que forman entre ellos.
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Orden interno en Cristales
• En el caso bidimensional la forma y dirección de losretículos dependerá de los parámetros a, b y
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ORDEN INTERNORedes tridimensionales
• La repetición de motivos puede ser extendidaa la tercera dimensión, teniendo de tal forma,retículos tridimensionales o espaciales.
• Para un retículo tridimensional es necesariodefinir tres direcciones A, B y C. Además de los
ángulos que forman entre ellos.
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Ejes cristalinos
• Los parámetros que definen un retículo dadoserán a, b, c.
• Los ángulos < cb ( ), < ac ( ) y < ac (),
•
De esta forma se puede definir los siguientestipos de retículos tridimensionales :
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Celda Unitaria
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• Una celda unitaria es un paralelepípedoconstruido sobre las 3 direcciones detranslación seleccionadas como translaciones
unitarias.
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REDES DE BRAVAIS
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Estructura Cristalina
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Apilamiento de Planos
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REDES DE BRAVAIS
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REDES DE BRAVAIS
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REDES DE BRAVAIS
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REDES DE BRAVAIS
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Los índices de Miller de la dirección
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Puntos de Red
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Planos
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• Un plano queda perfectamente determinadocon tres puntos que no sean colineales. Sicada punto está sobre un eje cristalino
diferente• El plano puede especificarse dando las
coordenadas de los puntos en función de las
longitudes reticulares a, b y c
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Planos
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• Resulta de mayor utilidad especificar la orientación de unplano mediante los índices determinados por lassiguientes reglas:
1. Se encuentran las intersecciones con los ejes en función de las
constantes de la red. Si el plano no corta a un eje, porque esparalelo a él, la intersección se toma como∞.
2. Se toman los inversos de estos números, y luego se reducen a tresnúmeros enteros que tengan la misma relación, normalmentelos números enteros más pequeños posibles.
3. Los tres números resultantes, encerrados entre paréntesis,esto es , representan al plano.
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Indices de algunos Planos en una Celdilla Cúbica.
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Planos
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Planos
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Planos
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Planos
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