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geologia
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Captulo 1
Conceptos Generales
1.1 Introduccin
1.2 Formacin de minerales
1.3 Formacin de rocas
1.4 Formacin de yacimientos
1.5 La corteza terrestre
Machu Picchu
Nueva maravilla del mundo
Roca
Mineral
Especie mineral
Elementos
qumicos Molculas
Roca Mena Macizo rocoso Yacimiento
Elemento qumico
Materia constituida por
tomos cuyos ncleos
tienen el mismo nmero
de protones.
Ejemplos: H, N, O,
Na, Mg, Cl, Ca
Cmara con agua con
diferentes elementos
qumicos disociados
Elemento qumico
Materia constituida por
tomos cuyos ncleos
tienen el mismo nmero
de protones.
Ejemplos: H, N, O,
Na, Mg, Cl, Ca
Elemento qumico
Materia constituida por
tomos cuyos ncleos
tienen el mismo nmero
de protones.
Ejemplos: H, N, O,
Na, Mg, Cl, Ca
Molcula
tomos del mismo o de
diferentes elementos
enlazados.
Mnima cantidad de un
compuesto.
Mineral, Cristal
Ordenamiento de elementos o
molculas con disposicin
tridimensional especfica y
repeticin de la molcula
elemental a distancias espec-
ficas en direcciones especficas.
Elemento qumico
Por ejemplo:
Cloro (17 protones)
Sodio (11 protones)
Compuestos
Por ejemplo:
Cloruro de sodio (ClNa)
Formacin de
molculas
minerales
Cambios de temperatura o concentracin
o grado de acidez (pH) o potencial redox
o presin
Cambio en las
condiciones
fsicas del medio
Agua con diversos
elementos qumicos
disueltos
La forma externa de los cristales depende tambin
de las condiciones de formacin en el yacimiento.
Cada especie mineral presenta una estructura interna
propia, caracterstica de esa especie, la cual se puede
manifestar o no en formas externas.
Halita, diversas formas cristalinas: esqueltica,
octadrica, en cubos, fibrosa
Pirita: en octaedros, cubos, pentadodecaedros
Evaporacin
Concentracin de Na, Mg, Cl
Formacin de sales
Depsito de epsomita
(sulfato de magnesio)
Filtraciones en
las paredes de
una cueva
Al salir de las
rocas se
produce la
cristalizacin
de minerales
Calcantita
(sulfato de cobre)
Calcita
(carbonato de calcio)
Qu es un mineral?
Mineral es un compuesto
- natural,
- inorgnico,
- slido,
- con composicin qumica
mas o menos definida,
- propiedades fsico qumicas
aproximadamente constantes,
- estructura interna caracterstica.
Formacin de los minerales
- Soluciones sobresaturadas
- Enfriamiento de fusiones
- Enfriamiento de vapores
Al cambiar la temperatura, presin y concentracin los
tomos se agrupan con una disposicin ordenada,
caracterstica del estado cristalino.
Elementos disociados
Cambios en condiciones fsico-qumicas
(temperatura, presin, concentracin, pH, Eh)
Molculas (segn afinidad, radio
inico, carga, enlaces)
Desarrollo del embrin
Al cambiar la temperatura, presin y concentracin los
tomos se agrupan con una disposicin ordenada,
caracterstica del estado cristalino.
De continuar las mismas condiciones las molculas se
unirn ordenadamente en direcciones preferenciales
formando los minerales, que segn su composicin y
estructura interna sern de diferentes tipos.
Mineral,
Existen ms de 3300 especies.
ac
b
a
b
c
Cbico
Tetragonal
Hexagonal
Rmbico
Monoclnico
Triclnico
Trigonal
a = b = c
= = = 90
a = b = c
= = = 90
a1 = a2 = a3 = c
= 90 = 120
a = b = c
= = 90 = 90
a = b = c
= = = 90
a = b = c = = = 90
a1 = a2 = a3 = c
= 90 = 120
a
b
c
a
b
c
a
b
c
a1
c
a2
a3
a1
c
a2
a3
a1
c
a2
a3
a
b
c
a
b
c
a1
c
a2
a3
a
b
c
a
b
c
X
Y
Z
a
b
XY
c Z
Hexaquisoctadrica
Girodica
Hexaquistetradrica
Diplodrica
Tetratodica
Bipiramidal tetragonal
Trapezodricatetragonal
Piramidal ditetragonal
Escalenodricatetragonal
Bipiramidal tetragonal
Piramidal tetragonal
Biesfenodica tetragonal
Bipiramidal dihexagonal
Trapezodricahexagonal
Piramidal dihexagonal
Bipiramidal ditrigonal
Bipiramidal hexagonal
Piramidal hexagonal
Bipiramidal trigonal
Escalenodricahexagonal
Trapezodrica trigonal
Piramidal ditrigonal
Rombodrica
Piramidal trigonal
Bipiramidal rmbica
Biesfenodica rmbica
Piramidal rmbica
Prismtica
Esfenodica
Domtica
Pinacoidal
Pedial
SISTEMA CARACTERISTICAS CLASES DE SIMETRIA
ac
b
a
b
c
Cbico
Tetragonal
Hexagonal
Rmbico
Monoclnico
Triclnico
Trigonal
a = b = c
= = = 90
a = b = c
= = = 90
a1 = a2 = a3 = c
= 90 = 120
a = b = c
= = 90 = 90
a = b = c
= = = 90
a = b = c = = = 90
a1 = a2 = a3 = c
= 90 = 120
a
b
c
a
b
c
a
b
c
a1
c
a2
a3
a1
c
a2
a3
a1
c
a2
a3
a
b
c
a
b
c
a1
c
a2
a3
a
b
c
a
b
c
X
Y
Z
a
b
XY
c Z
Hexaquisoctadrica
Girodica
Hexaquistetradrica
Diplodrica
Tetratodica
Bipiramidal tetragonal
Trapezodricatetragonal
Piramidal ditetragonal
Escalenodricatetragonal
Bipiramidal tetragonal
Piramidal tetragonal
Biesfenodica tetragonal
Bipiramidal dihexagonal
Trapezodricahexagonal
Piramidal dihexagonal
Bipiramidal ditrigonal
Bipiramidal hexagonal
Piramidal hexagonal
Bipiramidal trigonal
Escalenodricahexagonal
Trapezodrica trigonal
Piramidal ditrigonal
Rombodrica
Piramidal trigonal
Bipiramidal rmbica
Biesfenodica rmbica
Piramidal rmbica
Prismtica
Esfenodica
Domtica
Pinacoidal
Pedial
SISTEMA CARACTERISTICAS CLASES DE SIMETRIA
Sistema cbico: cubos de pirita
SUSTITUCIN ISOMRFICA(Ag por Pb en redcristalina de galena)
IMPUREZA INTERSTICIAL(tomos muy pequeos,
poco frecuente en minerales metlicos)
RED CRISTALINADE LA GALENA
GALENA(PbS)
a b
S
Pb
GRUPO ESPECIE FRMULA ELEMENTOS
TRAZA
Metales
nativos
Oro nativo Au Cu, Bi, Gupo del Pt,
Hg
Plata nativa Ag Au, Ag, Hg, Bi, Sb
Cobre nativo Cu Au, Ag
Mena de
plata
Argentita Ag2S Cu, Pb, Fe, Sb
Galena PbS Ag, Cu, Zn, Bi, Se, Te,
Cd, Sb
Metales
base
Esfalerita ZnS Mn, Cd, Ti, Ge, Ga, In
Wurtzita (Zn,Fe)S Cd ,Ge
Greenockita CdS In
GRUPO ESPECIE FRMULA ELEMENTOS
TRAZA
Mena de
cobre
Calcosita Cu2S Ag ,Fe ,Co, Ni, Au, As
Digenita Cu9S5 Fe, Ni, As ,Co
Bornita Cu5FeS4 Ag
Calcopirita CuFeS2 Au, Ag, Grupo del Pt
,Se, Te, Sn, In
Covelita CuS Fe
Estannita Cu2FeSnS4 Ag, Pb, Zn, Sb, Cd
Tetraedrita (Cu,Fe)12Sb4S13 Ag, Ni, Co, V, Bi, Sn,
Ge, Te, W, Hg
Tennantita (Cu,Fe)12As4S13 Ag, Ni, Co, V, Bi, Sn,
Ge, Te, W, Hg
Enargita Cu3AsS4 Ag, Zn, Fe, Sn, Ge, Sb
Luzonita Cu3(As,Sb)S4 Ag, Zn, Fe, Sn, Ge
GRUPO ESPECIE FRMULA ELEMENTOS TRAZA
Mena de
hierro
Pirrotita Fe1-xS Au, Ag, Cu, Zn, Ni, Co,
Grupo del Pt, Mn
Pentlandita (Fe,Ni)9S8 Ag, Co, Grupo del Pt
Bravoita (Ni,Fe)S2 Co
Magnetita Fe3O4 Ti, V, Mg, Mn, Al, Cr
Hematita Fe2O3 Ti, Al, Mn
Ilmenita FeTiO3 Mn, Mg, Al
Pirita FeS2 Au, Ni ,Co ,Grupo del Pt, Se,
Te
Marcasita FeS2 Au, Ni, Co, Gpo. Pt, Se, Te
Arsenopirita FeAsS Au, Co
GRUPO ESPECIE FRMULA ELEMENTOS
TRAZA
Otros
Bismuto nativo Bi Te ,S ,As ,Sb
Oropimente As2S3 Se ,Sb, V, Ge
Bismutinita Bi2S3 Cu, Pb, Fe, Sb
Molibdenita MoS2 Re, Ge, Tc
Casiterita SnO2 Fe, Mn, Ti, Nb, Ta, W,
Be, Se
Cromita (Fe,Mg)(Cr,Al)2O4 Ni, V, Mn, Ti, Co
Wolframita (Fe,Mn)WO4 Nb, Ta, Sc, Ti, Mg, Ca,
Sn
Sheelita CaWO4 Cu, Mo
GRUPO ESPECIE FRMULA ELEMENTOS
TRAZA
Silicatos
Ortosa KAlSi3O8 Na, Fe, Ba,
Ti,Mg, Sr,(Mn)
Plagioclasas (Na,Ca)(Si,Al)3O8 Ti,Fe,Fe,Mn,Mg,
Ba,Sr
Muscovita KAl2(Si3Al)O10OH2
Na,Rb,Cs,Ca,Ba,
Mg,Fe+2, Fe+3,
Mn,Li,Cr,Ti,V, F
Diopsido-
Hedenbergita
Ca(Mg,Fe)Si2O6
Al,Fe,Cr,Mn,Zn
Forsterita (Mg,Fe)2SiO4 Ni, Cr
Fayalita (Fe,Mg)2SiO4 Mn, Ca
Elementos
y molculas
en solucin
Formacin
de minerales
Rocas y
yacimientos
Proceso natural de miles a millones de aos
Elementos
y molculas
en solucin
Formacin
de minerales
Rocas y
yacimientos
Proceso natural de miles a millones de aos
Minerales oxidados,
rocas deleznable,
erosin natural.
Elementos
y molculas
en solucin
Formacin
de minerales
Rocas y
yacimientos
Proceso natural de miles a millones de aos
La naturaleza forma, destruye y vuelve a
formar minerales, rocas y yacimientos.
Por qu son importantes los minerales?
- Materia para obtencin de metales
Oro, plata, cobre, plomo, zinc, estao
Oro Nativo
(Au)
Oro
Electrum
(Au,Ag)
Cobre
Nativo (Cu)
Cobre
Calcopirita
(CuFeS2)
Bornita
(Cu5FeS4)
Plata Nativa
(Ag)
Plata
Galena
argentfera
(Pb,Ag)S
Pirargirita
(Ag3SbS3)
Por qu son importantes los minerales?
- Como gemas
Diamante, rub, esmeralda, aguamarina, zafiro
Por qu son importantes los minerales?
- Materia prima para uso en diferentes industrias
Hematita, baritina Industria del papel
Cuarzo Industria del vidrio
Feldespatos, micas, arcillas Refractarios
Cuarzo, granates, corindn Abrasivos
Slice, yeso, baritina, azufre, boratos, sales, fluorita,
talco, pirofilita, micas, dolomita, fosfatos, etc. en
infinidad de industrias.
Por qu son importantes los minerales?
- Como fuente de informacin geolgica, con lo cual se
pueden guiar las exploraciones minera y de hidrocarburos.
Arcillas
Epdota
Alunita
Sericita
Cuarzo
Adularia