| MINERALOGÍA |
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MINERAL → Cuerpo sólido, natural, inorgánico, homogéneo en sus propiedades físico-químicas, de composición química fija (o variable dentro de límites estrechos) y formados por materia cristalina (con un ordenamiento atómico tridimensional), que se ha formado como resultado de procesos geológicos.
Un mineral es una fase sólida homogénea, es decir, no separable por medios mecánicos en dos o más sustancias con propiedades físico-químicas diferentes.
Los granos minerales pueden ser euhedrales (delimitados por caras cristalinas) y anhedrales (forma irregular).
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NUCLEACIÓN → proceso por el que un mineral empieza a crecer a partir de impurezas o con la formación de pequeñas part. Si las cond. (P, T, espacio, tiempo y reposo) son adecuadas, las part. se colocan en un orden interno tridimensional, según un modelo geométrico que se repite en el espacio (estructura cristalina). Si las cond. varían, pueden aparecer anomalías o defectos en el crecimiento.
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| PROPIEDADES DE LOS MINERALES |
| Propiedades de los minerales | Escalares → isotropía: sistema cúbico y mineraloides | Punto de fusión Calor específico Peso específico o densidad |
| Vectoriales → anisotropía | Mecánicas Ópticas Eléctricas Magnéticas |
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| Hábito | ||
| PROPIEDADES ESCALARES DE LOS MINERALES | |
| Punto de fusión | Las impurezas en un mineral determinan la disminución de su punto de fusión → descenso crioscópico. |
| Calor específico | Cantidad de calor que hay que suministrar para elevar 1ºC la T de 1 g de mineral. |
| Peso específico o densidad relativa |
Relación entre el peso del mineral y el peso del mismo V de agua a 4 ºC. Por convenio, Pe del agua = 1. Pe = Paire/(Paire-Psumergido) [ya que (Paire-Psumergido) = Empuje, es el peso de un V igual de agua] (ver procedimiento de de cálculo del Pe). |
| PROPIEDADES MECÁNICAS DE LOS MINERALES | |
| Tenacidad = cohesión | Resistencia de las partículas del mineral a separarse (a a ser roto o exfoliado, molido o doblado). |
| Frágiles → se rompen o se reducen a polvo fácilmente. Elásticos → recobran su forma al cesar la F. Plásticos → se doblan fácilmente. Maleables → se estiran en láminas por percusión (Au). Dúctiles → se estiran en hilos (Cu). Séctiles → pueden cortarse en virutas delgadas con una navaja (Ag). |
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| Exfoliación | Facilidad de un mineral de romperse en frag. según superf. planas bien definidas → planos de exfoliación (que coinciden con caras reales o posibles de su forma cristalina). - Si los planos de exfoliación son paralelos → exfoliación en láminas (micas). - Si se cortan en las tres direcciones del espacio, se separan en formas poliédricas → sólidos de exfoliación. Ej.: exfoliación cúbica (galena), octaédrica, romboédrica (calcita),... Puede ser perfecta, regular o mala. |
| Fractura | Es la manera de romperse un mineral en caras irregulares, sin direcciones de rotura privilegiadas, cuando no se exfolia (ocurre cuando las diferencias de cohesión en distintas direcciones son pequeñas). |
| Concoidea → forma de la parte interior de una concha (obsidiana). Astillosa = fibrosa → yeso fibroso Ganchuda → filos puntiagudos Terrosa → en pequeños granos Irregular |
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| Dureza | Resistencia de la superf. lisa de un mineral a ser rayado → escala de Mohs (ver abajo). Un mismo cristal puede presentar distintos grados de dureza según la dirección en que se haga la raya (ej: dureza de la calcita = 3, pero en una dirección tiene 2). |
| Blandos → dureza < 3 Dureza intermedia → 3 ≤ dureza < 7 Duros → = 7 |
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| EXFOLIACIÓN |
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A.En cubos (galena). B.En octaedros (espatoflúor). C.En romboedros (calcita). D.En prismas (barita). E.En pinacoides básicos (mica). F.Feldespato con dos exfoliaciones, una paralela al pinacoide lateral, 010, y otra paralela al pinacoide básico, 001. G.Lámina de exfoliación del yeso. |
| ESCALA DE MOHS |
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| La escala de Mohs no es proporcional. |
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| PROPIEDADES ÓPTICAS DE LOS MINERALES | ||
| Color | Es el resultado de las longitudes de onda de la luz reflejada, absorbida o refractada. Casos extremos: - Toda la luz se refleja → cuerpo blanco - Toda la luz se absorbe → cuerpo negro - Toda la luz pasa o se refracta → cuerpo incoloro |
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| Idiocromático → propio del mineral (S, cinabrio, azurita, malaquita,...) Alocromático → extraño por impurezas (→ iones cromóforos, Fe, Cr) (cuarzo, yeso,...) |
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| Pleocroismo → tener diferentes colores según la dirección (cordierita,...). Ver fig. Dicroismo → dos direcciones diferentes para el color (turmalina,...). |
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| Color de la raya o huella | Es el color del polvo fino que deja un mineral cuando rayamos con él una placa de porcelana (dureza ≈ 7). Aunque el color del mineral cambie, el color de la raya es casi cte. → identificar minerales. Los minerales con brillos metálicos tienen en general una raya densa y oscura, y los de brillo no metálico son de colores claros y su raya es incolora o de color muy débil. | |
| Brillo | Aspecto que adquiere la superf. del mineral al reflejar la luz. | |
| Metálico | Galena, pirita,... | |
| No metálico | Vítreo → Q, calcita, fluorita, turmalina,... Perlado Céreo → talco, S, calcedonia,... Sedoso → debido a la reflexión de la luz sobre las fibras (asbesto, yeso fibroso) Adamantino → debido a un índice de refracción alto (cerusita) Nacarado → irisaciones (yeso laminar) Resinoso → blenda acaramelada Graso → debido a la luz difundida en una superf. microscópicamente rugosa Terroso → mate |
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| Luminiscencia | Emisión de luz que no es resultado de una incandescencia; se observa en minerales que contienen iones extraños → activadores. | |
| Tipos | Fluorescencia → luminiscencia bajo los rayos UVA, X,... (fluorita) | |
| Fosforescencia → si la luminiscencia continua después de cortar la excitación | ||
| Termoluminiscencia → minerales no metálicos que dan luz al calentarse a una T < rojo (50-100 ºC); la luz cesa si T > 475 ºC. Contienen iones extraños como activadores. Ej.: fluorita, calcita, apatito, feldespato. | ||
| Triboluminiscencia → minerales no metálicos, anhidros, con buena exfoliación, que dan luz al ser molidos, rayados o frotados. Ej.: fluorita, esfarelita, feldespato, calcita. | ||
| Juegos de colores | Opalescencia ↓ luz dispersa nacarada / lechosa del ópalo. Irisación → cambio de color al variar el ángulo de la luz incidente. Tornasolado → banda de luz (yeso ojo de gato, Q ojo de tigre). Asterimo → triple tornasolado → estrella de 6 puntos. |
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| Refracción = refringencia | Refringencia → rayo ordinario (isotropía) Birrefringencia → rayos ordinario y extraordinario (anisotropía) → cristales uniáxicos y biáxicos |
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| Ejemplos de minerales idiocromáticos |
| Mineral | Color |
| Magnetita | negro |
| Hematita | rojo |
| Epidota | verde |
| Clorita | verde |
| Lapis lazuli | azul oscuro |
| Turquesa | azul característico |
| Malaquita | verde brillante |
| Cobre nativo | rojo cobrizo |
| BIREFRACCIÓN O BIRREFRINGENCIA |
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(a) Luz normal. (b) Luz polarizada → vibra en un solo plano. Cada uno de los rayos refractados en un cristal anisótropo está polarizado (como consecuencia de la birrefringencia). Los rayos ordinario y extraordinario tienen direcciones de vibración perpendiculares entre sí. |
♦ Minerales isótropos respecto a la luz si la velocidad de los rayos es la misma cualquiera que sea la dirección de propagación dentro del cristal.
→ Al penetrar un rayo de luz en un mineral isótropo, nos produce un rayo refractado → minerales monorrefringentes ( cuerpos amorfos o cristalinos del sistema cúbico).
♦ Minerales anisótropos respecto a la luz → si la velocidad de los rayos varía según sea la dirección de propagación dentro del cristal.
Los minerales anisótropos producen, para cada rayo incidente, 2 rayos refractados, con velocidad y trayectorias distintas:
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- Ordinario → se propaga con la misma velocidad en cualquier dirección. - Extraordinario → varía de velocidad según la dirección → birrefringencia = doble refracción → minerales birrefringentes. A través de ellos se ven dos imágenes (ej.: espato de Islandia). |
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La anisotropía sólo se cumple para el rayo extraordinario. Si giramos el cristal, una imagen permanece inmóvil (rayo ordinario) y la otra describe una circunferencia alrededor de la anterior (rayo extraordinario) (ver doble imagen en el espato de Islandia).
Los cristales anisótropos tienen 1 ó 2 direcciones, concretas para cada sp mineral, en las que no hay birrefringencia → ejes ópticos. Los ejes ópticos son direcciones de monorrefringencia en minerales birrefringentes.
| Los minerales anisótropos pueden ser |  |
| PROPIEDADES ELÉCTRICAS | ||
| Conductividad | Minerales | Conductores → minerales metálicos |
| Aislantes → minerales con enlaces iónicos / convalentes (micas) | ||
| Semiconductores → sulfuros | ||
| Piroelectricidad | Adquiren un potencial en sus extramos al variar la T. La polarización es el resultado de la deformación en el cristal, producida por expansión térmica desigual. La piro/piezoelectricidad sólo pueden darse en cristales que tengan ejes polares (→ que no tienen centro de simetría). |
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| Piezoelectricidad | Adquiren un potencial al variar la P (Q, turmalina). La P ejercida en los extremos de un eje polar induce un flujo de e- hacia un extremo → aparición de cargas opuestas en los extremos del eje polar. |
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| PROPIEDADES MAGNÉTICAS |
| Minerales (ver magnetita) |
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