TEMA I. Cristalografía.* RESEÑA: Teofrasto (c. 372-287 a.C.), filósofo griego, nacido en Erêssos (moderna Eresos), en la isla de Lesbos. Escribió nueve tratados científicos que abarcan De las piedras, Del fuego y De los vientos, y su libro de 30 apuntes éticos llamado Los caracteres morales, cada uno de los cuales representa de manera concisa un cierto retrato de persona, como el locuaz, el mezquino y el jactancioso. La primera publicación científica del mundo de los minerales la escribió Aristóteles en los (384-322 a.c) Plinio el Viejo (c. 23 d.C.-79), escritor y enciclopedista romano, máxima autoridad científica de la Europa antigua escribió la gran enciclopedia de Plinio, Historia Natural, consta de 37 volúmenes y es la única de sus obras que se conserva en la actualidad de Mineralogía, Metalurgia y otras ciencias. El médico Georgius Agrícola (1494-1555) escribe el primer tratado científico sobre minería y los minerales. El mineralogísta sajón A.G. Wener (1749-1817) propuso una nueva sistemática de los minerales cuyos principios se conocen hoy en día.

* MINERAL: es un sólido homogéneo natural, de composición química definida (generalmente no fija), con una disposición atómica ordenada. Normalmente se forma por procesos inorgánicos. El único mineral en estado líquido que existe es el mercurio.

* MINERALOIDE: es cuando el mineral presenta un desarreglo en la estructura interna de sus átomos. Ejem: limonita, obsidiana, ópalo, etc.

* EMPLEO DE LOS MINERALES: en la construcción (cuarzo), Gemas (ópalo, diamante), didáctico (grafito), elaboración de herramientas (hierro), uso doméstico (halita), industria (asbesto, micas), medicina (yeso), abrasivos (corindón, diamante), óptica (cuarzo), relojería (cuarzo), etc.

* AMBIENTES DE FORMACIÓN DE LOS MINERALES: según el tipo de formación de la roca, hablamos de minerales: De la Serie Magmática: algunos minerales se originaron directamente a partir del magma ejemplo el feldespato, mica, cuarzo, se formaron durante el enfriamiento de la masa magmática a gran profundidad y temperaturas de 1100-550 ºC. Otros se originaron en las exhalaciones gaseosas del magma a través del enfriamiento de estos gases, ocasionando reacciones con las rocas vecinas, ejemplo cloruros, fluoruros, sulfatos, plata, oro y otros se formaron por precipitación procedente de las rocas encajantes a temperaturas de 400ºC.-Cristalización Temprana: magnetita, apatito y cromita.-Cristalización Principal: minerales formadores de rocas, silicatos (feldespatos, cuarzo, etc.).-Magma Residual: ocasionado por no componerse químicamente a tiempo, ejemplo molibdeno, uranio, etc.De La Serie Sedimentaria: en la superficie terrestre, o cerca de ella se formaron estos minerales a causa de la erosión y la nueva formación de rocas intervinieron factores como el agua, el dióxido de carbono y el oxígeno del aire, disolviendo sustancias superiores del suelo, y filtrándose a mayor profundidad acumulándose y formando nuevos minerales ejemplo: plata y cobre. Otros minerales se formaron a través de organismos mediante una participación

directa por procesos de putrefacción y adsorción de ácido carbónico ejemplo: conchas calcáreas, formación de sílice a partir de sustancias disueltas. De la Serie Metamórfica: ocurre cuando las rocas son desplazadas hacia una zona más profunda de la corteza terrestre a causa de una mayor presión de los sedimentos que las cubre, procesos orogénicos, donde los minerales existentes se transforman en otros por acción de las temperaturas elevadas y presión que reinan en las zonas profundas. También ocurre cuando el magma líquido penetra en las grietas o hendiduras y entra en contacto con las rocas vecinas. Este suceso ocurre a altas presiones y temperaturas ejemplo: granates, sillimalita, nefelina, estaurolita, etc., estos minerales pueden llegar a temperaturas entre los 650º y 900º C.

* CRISTAL: es un sólido homogéneo con forma externa poliédrica, como consecuencia del ordenamiento interno periódico y regular de sus átomos, cuando pasa en condiciones apropiadas, del estado líquido al sólido o gaseoso al sólido.* CRISTALOGRAFÍA: es la ciencia que estudia los cristales, las leyes que gobiernan su crecimiento, forma externa y estructura interna.* TIPOS DE CRISTALES:Dependiendo del desarrollo de sus Caras:-Euhedricos: sus caras están bien desarrolladas.-Subhedricos: sus caras son imperfectas.-Anhedricos o Materia Cristalina: es cuando no presentan caras.Dependiendo de su Estructura Cristalina: -Materia Fanerocristalina: su estructura cristalina puede ser diferenciada a simple vista o con lupa.-Materia Microcristalina: cuando la estructura cristalina sólo puede identificarse con la ayuda del microscopio.-Materia Criptocristalina: cuando la estructura cristalina no puede determinarse con el microscopio, pero si con los rayos X.-Materia Amorfa: cuando no presenta estructura cristalina.

* EVIDENCIA DE LA ESTRUCTURA INTERNA REGULAR DE LOS CRISTALES: Max Von Lave 1912, científico que utilizó los rayos X para difractar los cristales. Descubrió la interferencia de los rayos X en los cristales, lo que le permitió determinar con exactitud las longitudes de onda de dichos rayos y sentar las bases para el estudio de la estructura interna de los cristales.William Henry Bragg (1862-1942), físico británico. Bragg y su hijo, William Lawrence Bragg, compartieron el Premio Nóbel de Física en 1915, también compartieron otros premios por el trabajo que dedicaron —en el que fueron pioneros— al estudio de la estructura de los cristales mediante mediciones de la difracción de rayos X.

* IMPORTANCIA DE CONOCER LA SIMETRÍA DE UN CRISTAL:Su estructura. Para distinguir y diferenciarlo de los demás minerales, para orientar los cristales, relojes, barómetros, etc. Cortes en joyerías (elaboración de piedras preciosas), conocer temperaturas de formación o de cristalización.

* PRINCIPALES LEYES CRISTALOGRÁFICAS.

1. Los elementos geométricos de un cristal (caras, vértices y aristas) no están dispuestos de cualquier forma; sino que se presentan ordenadamente y dependiendo de la estructura interna del mismo. -Cara: es el plano que limita las formas cristalinas. -Arista: es la intersección de dos caras. -Vértice: punto donde se interceptan las aristas.2. Paralelismo de las caras: todo cristal está formado por pares de caras paralelas, los que no la presentan deben derivar de otros.3. Ley de Steno: los ángulos diedros similares de los cristales de la misma sustancia permanecen constantes, sin importar el tamaño o la forma del cristal.-Angulo diedro: es aquel formado por la intersección de dos caras. El instrumento utilizado para medir ángulos diédricos se denomina goniómetro.Tipos de Goniómetros: Goniómetro de Contacto: es como un transportador y es usado para medir los ángulos diédricos.Goniómetro de Reflexión: consiste en medir los ángulos diédricos con un rayo de luz.

* ELEMENTOS DE SIMETRÍA: son aquellos que van a definir al cristal, y son los siguientes: ejes de simetría, Planos de simetría y centro de simetría.-Ejes de Simetría o Rotación: es una línea imaginaria que atraviesa el cristal sobre el cual se hace girar 1,2,3,4 o 6 veces, repitiendo su apariencia durante una rotación completa. -Plano de Simetría o Especular: es un plano imaginario que divide el cristal en dos mitades; cada uno de las cuales en un cristal euédrico y es la imagen especular de la otra. NOTA: siempre el plano de simetría será perpendicular al eje.-Centro de Simetría: es un punto interno del cristal por el cual pasa toda recta que une a dos puntos iguales, se denota con la letra C.

* FORMAS HOLOÉDRICAS, HEMIÉDRICAS Y HEMIMÓRFICAS.-Holoédricas: contienen todos los elementos de simetría.-Hemiédrica: presentan menos caras o elementos de simetría que el holoédrico del cual se derivan.-Hemimórfica: las caras presentes son sólo aquellas que pertenecen a un extremo de un eje de simetría. No tienen centro de simetría.

* TIPOS DE CARAS DE UN CRISTAL.-Pinacoidal: presenta dos ejes cristalográficos paralelos y corta el tercero. Pinacoidal Básico: la cara corta al eje c.-Prismático: es paralelo al eje vertical y corta a los otros dos ejes cristalográficos.-Piramidal: corta a los tres ejes cristalográficos.-Domo: las caras son paralelas al eje horizontal solamente.

* POSICIÓN DE UNA CARA.-Parámetros de una Cara: consiste en una serie de números que expresan las ordenadas relativas de ese plano sobre los ejes cristalográficos.

-Índices: son las expresiones simplificadas y abreviadas de los parámetros de la forma de un cristal.-Símbolo: lo forman los índices de la cara de esa forma que tienen las relaciones más sencillas con los ejes cristalográficos.

* ÍNDICE DE MILLER.Consiste en una serie de números enteros que han sido deducidos de los parámetros por su inversión, y si es necesario, por la subsiguiente reducción de las refracciones. Se omite el signo y el nombre del eje.

* LEY DE LOS INDICES RACIONALES.“Las caras cortan los ejes a distancia tales del origen, que las relaciones entre los parámetros correspondiente a cada eje, están expresadas siempre por números racionales, enteros y sencillos. * REGLA DE LOS EJES Y CARAS.Cuando una cara es paralela a dos ejes se dice que corta al tercero en la unidad.Cuando no conocemos los valores (en número) de el centro donde corta la cara; entonces tenemos símbolos (h,k,l) general.

* HÁBITOS CRISTALINOS. Se usa para designar las formas en que se presentan los cristales cuando crecen, ejemplo: cúbico, octaédrico, prismático, etc. Cuando crecen juntos se denomina agregados cristalinos.Términos empleados para expresar agregados cristalinos:-Fibroso: son fibrosos como las cerdas de un cepillo fino, ejem. Serpentina, variedad asbesto.-Columnar son cristales en forma cilíndrica alargada: ejem. Cuarzo.-Estrellado: son radiales y forman grupos concéntricos, ejem. Wavellita.-Radial: cristales divergentes a partir de un punto en común, ejem. Antimonita.-Laminal o planos, ejem. wulfenita.-Micaceo cristales en forma de lámina muy delgado que se separan con facilidad, ejem. Muscovita.-Dendrítico: cristales arborescentes parecido a las plantas, ejem. Psilomelana-Acicular: ejem. Rutilo-Capilar o filiforme, ejem. Brucita, variedad nemolita.-Globular o eferoidal, ejem. Siderita.-Mamilar: grandes masas redondas que parecen mamas, ejem. Psilomelana-Pisolítico: son masas redondas de tamaño aproximado de un guisante, ejem. Bauxita-Reniforme: cuando tiene forma de riñón, ejem. Hematita.-Oolíticoson cuerpos parecidos a huevos de peces, ejem. Aragonito.-Drusas: es una superficie cubierta de una capa delgada de pequeños cristales, ejem. Cuarzo -Geodas: es cuando los cristales crecen en el seno de cavidades esféricas., ejem. Cuarzo variedad amatista.-Estalactitas: son cuerpos alargados que crecen de arriba hacia abajo., ejem. Calcita.

-Estalagmitas, son cuerpos alargados que crecen de abajo a hacia arriba ejem. Calcita.-Concreciones: son masas formadas por disposición del mineral sobre un núcleo, ejem. * Macla.Ocurre cundo dos o mas minerales de la misma variedad crecen juntos de una manera regular y simétrica bajo ciertas condiciones. Las maclas se caracterizan por presentar ángulos entrantes.OPERACIONES DE MACLAS.-Plano de Macla: es el contacto de los dos cristales, reflexión por un plano especular.-Eje de Macla: es por donde se hace girar hasta transformar el cristal sin ángulos entrantes siempre perpendicular al plano de macla, rotación alrededor de una dirección cristalina común a ambos.-Centro de macla: inversión respecto a un punto.LEY DE MACLA.“Si hay un centro, un eje o un plano de macla, podrá dar la orientación cristalográfica de dichos ejes o planos”.CLASIFICACIÓN GENERAL DE LAS MACLAS.-Macla de Contacto: tiene una superficie de unión definida, que separa a los dos cristales, la ley de macla queda definido por un plano de macla.-Macla de Penetración: está formada por distintos cristales interpenetrados que tiene una superficie de unión irregular, la ley de macla queda definida por un eje de macla.