INFORME PRÁCTICA No. 4 - CLASIFICACIÓN QUÍMICA DE LOS MINERALES

INFORME PRÁCTICA No.4 CLASIFICACIÓN QUÍMICA DE LOS MINERALES ISIDRO PASCUAS MEDINA CRISTIAN DARÍO GARZÓN CASTRO UNIVERSIDAD SURCOLOMBIANA FACULTAD DE INGENIERÍA PROGRAMA DE PETRÓLEOS NEIVA 2005 INFORME PRÁCTICA No. 4 CLASIFICACIÓN QUÍIMICA DE LOS MINERALES ISIDRO PASCUAS MEDINA 2004201591 CRISTIAN DARÍO GARZÓN CASTRO 2004100904 Presentado a: ROBERTO VARGAS CUERVO Laboratorio de Geología General UNIVERSIDAD SURCOLOMBIANA FACULTAD DE INGENIERÍA PROGRAMA DE PETRÓLEOS III SEMESTRE NEIVA, 22 de Septiembre de 2005 INTRODUCCIÓN Cuando pensamos en minerales imaginamos espontáneamente en un material pesado, duro y compacto: un fragmento de roca, un cristal, una peña, etc. Por supuesto no pensamos en el agua ni en el aire. Y no estamos lejos de la verdad. Por definición, los minerales son cuerpos sólidos, entendido en el sentido físico de cuerpos, cuyos elementos químicos están dispuestos en el espacio en filas ordenadas. Los minerales tienen un punto de fusión fijo, una densidad constante, forman figuras geométricas denominadas cristales y tienen las características de los sólidos. Por tanto, como hemos supuesto instintivamente, los líquidos no son minerales, a excepción del mercurio (metal nativo). Sabiendo que las propiedades físicas definen al mineral de la forma más completa; en este informe se compararon varios minerales, valiéndose de los conocimientos ya adquiridos en prácticas anteriores como la de propiedades físicas de los minerales. OBJETIVOS • Comparar minerales con otros de propiedades físicas definidas para determinar dureza, raya, exfoliación, brillo, etc., para hacer su respectivo reconocimiento. • Adquirir experiencias para el reconocimiento de minerales a partir de sus propiedades físicas. • Conocer las propiedades químicas de los minerales estándar, accesible por el laboratorio. • Conocer las diferentes aplicaciones en la ingeniería de petróleos de las muestra analizadas y de esta manera identificar su importancia económica. CONCLUSIONES  Pueden existir minerales de igual composición química, pero diferente estructura física. Al igual hay minerales con aspectos físicos idénticos como color, tamaño, o estructuras cristalinas pero su composición química es diferente.  Un mineral puede presentar diferentes tipos de exfoliación.  Es útil reconocer las propiedades físicas de un mineral pues mediante esta, logramos identificar con facilidad la muestra con que trabajamos.  El conocimiento del mineral es de gran importancia en la industria petrolera, pues ayuda a encontrar yacimientos y presupuestar gastos. PROCEDIMIENTO En nuestra practica de clasificación químicas de los minerales, observamos las diferentes clasificaciones como lo son los elementos nativos, sulfuros, óxidos, carbonatos, sulfatos, haluros, silicatos, inosilicatos, filosilicatos, tectosilicatos y feldespatos, a estos minerales además de clasificarlos, observamos, en algunos nuevamente sus propiedades físicas, para tener así una mejor clasificación. ANÁLISIS DE MUESTRAS ELEMENTOS NATIVOS. HULLA Conocida normalmente como carbón mineral, esta roca procede, como los otros tipos de carbones, de la acumulación de vegetales que vivieron durante el periodo carbonífero sometidos a grandes presiones y temperaturas por la acumulación de sedimentos posteriores y por las fuerzas tectónicas. En la muestra podemos observar que es muy similar al carbón normal (carbón vegetal), es de color negro mate, y además se nota que es muy liviana a pesar de su tamaño, lo que significa que es de un peso específico muy bajo. ESQUISTO GRAFÍTICO Esta muestra es la forma cristalizada del carbono estable a altas temperaturas. También llamado plomo negro, se encuentra en la naturaleza bajo la forma de laminillas y en este estado se denomina grafito cristalizado; generalmente en la naturaleza siempre se encuentra en forma de mineral con impurezas. Posee un color negro y opaco y al relejarla en la luz observamos que tiene un lustre metálico, y una densidad aproximadamente de entre 2,09 y 2,2 g/cm3; además, mancha cualquier cosa que toque, y tiene tacto graso o escurridizo. Al ser blando posee una dureza entre 1 y 2 aproximadamente. Cristaliza en el sistema hexagonal, no en forma de cristales bien desarrollados sino como escamas (capas laminares) o masas irregulares grandes. Es el único material no metálico que conduce bien la electricidad; sin embargo, a diferencia de los otros conductores eléctricos, transmite mal el calor. AZUFRE El azufre en su estado natural es un sólido de color amarillo pálido, inodoro e insípido, que en un tiempo se daba a los niños creyendo que era bueno para su salud. Los compuestos del azufre, que se encuentran en los huevos y en los productos lácteos, son un componente esencial de la dieta. Sin embargo, el sulfuro de hidrógeno (H2S), un compuesto químicamente semejante al agua (H2O) y que huele a huevos podridos, es bastante venenoso. Frecuentemente se le encuentra en los lugares que han estado sometidos a actividades volcánicas, y además, en los grandes domos salinos sedimentarios. Tiene un peso liviano y su lustre es resinoso; no posee exfoliación, la uña puede pulverizarla lo que nos indica que tiene una dureza menor a 2.5. SULFUROS Y SULFASALES PIRITA + GALENA + CUARZO + CALCOPIRITA + CALCITA Esta muestra posee una gran cantidad de minerales ya conocidos como lo son la pirita (color amarillo dorado), la galena (gris negro), el cuarzo (lechoso), la calcita (blanco translucido), y la calcopirita. Este ultimo debido a que no había sido descrito, en el observamos que: se compone de sulfuro de cobre-hierro (CuFeS2), que cristaliza en el sistema tetragonal, con una dureza entre 3,5 y 4 y un peso específico entre 4,1 y 4,3. La calcopirita tiene un brillo metálico, su color es amarillo latón y con frecuencia está empañado o con irisaciones. Se encuentra, en general, en vetas metálicas o en rocas más antiguas, muchas veces con pirita o sulfuro de hierro. PIRITA + GALENA + CALCITA La galena se caracteriza por tener una exfoliación cúbica perfecta, por su maleabilidad, y por su peso elevado. Es opaca, de color gris a negro y su lustre es metálico. Tiene un peso específico entre 7,4 y 7,6 y una dureza entre 2,5 y 2,75. La pirita es un mineral muy común en los más diversos yacimientos. Con frecuencia se encuentra en volúmenes cuantiosos. El origen puede ser metamórfico, ígneo (intrusivo y extrusivo), hidrotermal, sedimentario. Y la Calcita cristaliza en el sistema rombohedrales; en ocasiones presenta gemelación. Se presenta también en forma masiva, estalactitita, nodular, terrosa y raramente fibrosa. PIRITA + MARCASITA + CUARZO Esta muestra contiene dos minerales muy parecidos como los son la pirita y la marcasita, la diferencia mas visible es que entre estos dos minerales la pirita presenta brillo, en cambio la marcasita es un poco más opaca. Es de detallar que también se encuentra el cuarzo en la muestra. La marcasita, mineral con la misma composición que la pirita, se llama ferropirita blanca. Es opaca, con un brillo metálico, pálida-amarillo bronce, y casi blanca cuando está recién fracturada. Su dureza es la misma que la de la pirita y su densidad relativa varía entre 4,85 y 4,90. La marcasita se distingue de la pirita por la diferencia de color y de hábito cristalino o por pruebas químicas. Se descompone con más facilidad que la pirita y es mucho menos común. Se usa, en mucha menor medida que la pirita, en la fabricación de ácido sulfúrico. BLENDA Esfalerita, mineral compuesto en su mayor parte por sulfuro de cinc (ZnS). Cristaliza en el sistema cúbico, su dureza es de 4, al igual que su densidad relativa es un poco pesada lo que nos quiere decir que su peso específico es relativamente alta como entre 3.9 – 4.1, posé una dureza de 3.5 – 4. Este mineral se da en forma compacta, granos finos, algunas veces en fibras. Tiene lustre resinoso y se presenta en masas compactas o cristalinas. Suele contener sulfuro de hierro que le da un color oscuro. También se encuentran especimenes rojos, amarillos o verdes; por estas variaciones y por su parecido con otros minerales, es muy difícil de identificar. RIPIO DE PIRITA Esta muestra fue analizada en el microscopio y pudimos observar que se encontraban pequeños fragmentos de pirita. OXIDOS E HIDROXIDOS DRUZA DE CUARZO + OLIGISTO El cuarzo es el mineral más extendido; es el mineral constituyente esencial de algunas de las rocas eruptivas e intrusivas, de algunas rocas sedimentarias y algunas de las rocas metamórficas, en este caso es una roca que esta oxidada. En esta roca es primordial observar el oligisto, que son las pintitas entre negras y plateadas. OLIGISTO + LIMONITA + CUARZO + ORO La Limonita es un mineral amorfo, es secundario encontrado en las zonas de oxidación con frecuencia asociado a la goetita, es un pigmento conocido como ocre amarillo, también se encuentra el oligisto (plateado), el cuarzo a su vez compone la roca. Por medio de la lupa o mejor para visualizar el microscopio se divisan unos puntos de oro, este oro es muy fino (tamaño) se ven como destellos de luz. HEMATITES OOLÍTICA Hematites, mineral y mena más abundante de hierro; compuesta por óxido de hierro, Fe2O3. Está ampliamente distribuida, encontrándose en rocas de todas las épocas. La hematites se encuentra en cristales romboédricos. Las formaciones macizas se llaman especularitas y las terrosas ocre rojo. Los cristales son translúcidos, con colores entre el gris oscuro y el negro, y con un lustre metálico; las variedades terrosas no tienen brillo y son rojas. Su dureza varía entre 5,5 y 6,5 y su densidad lo hace entre 4,2 y 5,25 g/cm3. HALUROS HALITA (SAL) Halita, forma mineral de la sal común, con composición química NaCl. También llamada sal gema, es un mineral muy abundante formado tras el secado de cuerpos rodeados de agua salada; posteriormente, los lechos así formados quedan con frecuencia enterrados bajo estratos de roca formados por otros depósitos sedimentarios. La halita cristaliza en el sistema cúbico, en general en forma de hexaedros, y muestra exfoliación cúbica perfecta. Es incolora y transparente cuando es pura, pero las impurezas pueden teñirla de amarillo, rojo, verde o morado. Tiene una dureza de 2,5 y una densidad relativa de 2,16. FLUORITA Fluorita, mineral compuesto de fluoruro de calcio (CaF 2), principal mineral con flúor. Se encuentra en forma de cristales cúbicos y masas exfoliables con una dureza de 4 y un peso específico que oscila entre 3 y 3,3. En estado puro es incolora y transparente o translúcida con lustre vítreo. Tiene impurezas que la hacen amarilla, azul, morada, verde, rosa o castaño. Muchas variedades muestran fluorescencia. El mineral suele encontrarse en vetas puras o asociado con menas de plomo, plata o cinc. Es común en caliza y en dolomitas y, en algunas ocasiones, es un mineral accesorio en pegmatitas y en otras rocas ígneas. CARBONATOS DACITA Esta roca esta compuesta por calcita y sulfuros (pirita y galena), o importante de esta muestra es saber identificar los tipos de carbonatos presentes en este caso es encuentra la calcita. CALCITA La Calcita es un mineral que Ocurre en cristales romboedrales; en ocasiones presenta gemelación. Se presenta también en forma masiva, estalactítica, nodular, terrosa y raramente fibrosa. Es un carbonato de calcio (CaCO 3) ARAGONITO El Aragonito, mineral de carbonato cálcico, CaCO3, que cristaliza en el sistema ortorrómbico (ver Cristal). El aragonito es más duro y menos común o estable que la calcita, mineral en el que se puede transformar tras intervalos geológicos de tiempo. Se encuentra con menas de hierro y otros depósitos, junto a manantiales calientes y en estalactitas; también es segregado por invertebrados en forma de nácar (que estría la concha de muchos moluscos) y de perlas. Sus cristales son largos, vítreos, generalmente blanquecinos y de transparentes a translúcidos. Tiene una dureza entre 3,5 y 4 y una densidad relativa entre 2,9 y 3. MALAQUITA + GRANATES + AZURITA En esta roca hay presencia de malaquita que es de color verde limos con brillo ceroso a graso, los granates y la azulita que su mismos color lo dice es de color azul. Azurita, mineral azul de fórmula Cu 3(OH)2(CO3)2, también llamado malaquita azul. Está estrechamente relacionada con la malaquita mineral, Cu 2(OH)2CO3, de color verde, aunque esta última es algo más básica. Ambas son carbonatos de cobre básicos, productos de otros minerales con cobre, formadas por la acción corrosiva del aire y el agua. Son similares a la pátina o verdín que se forma sobre el cobre ordinario. Tanto la azurita como la malaquita son menas importantes de cobre. La dureza de ambas está entre 3,5 y 4, la densidad relativa de la azurita es 3,8 y la de la malaquita 4,0. La azurita y la malaquita han sido usadas como pigmentos; cuando se muelen, la azurita toma un color azul verdoso y la malaquita un verde intenso. Ambos minerales tienen un delicado brillo vidrioso y cuando se pulen convenientemente son muy decorativos. Desde la antigüedad se han usado extensamente como gemas. SULFATOS YESO Se encuentra en la siguiente forma: cristalizado, fibroso y masivo compacto, se encuentra en las capas externas sedimentarias, normalmente es la primera sal que se deposita por evaporación del agua de mar, también se encuentra en la proximidad de las chimeneas volcánicas y en depósitos minerales, su composición es CaSO4.2H2O, conocimos en el laboratorio 3 clases de yesos, el satinado de color blanco y en este caso otra vez el rosado. BARITA Baritina, también barita, variedad mineral del sulfato de bario anhidro (BaSO 4); es la principal mena mineral de bario. Forma parte de un grupo de sulfatos naturales que comprende la celestita (sulfato de estroncio, SrSO 4), la anglesita (sulfato de plomo, PbSO4) y la anhidrita (sulfato de calcio, CaSO 4). Está especialmente cerca de la celestita, pues hay una serie química completa que va desde BaSO4 hasta SrSO4, aunque los minerales naturales están normalmente cerca de los extremos de dicha serie. La baritina tiene brillo entre vítreo y perlino y suele ser incolora o blanca, aunque hay variedades de color amarillo, pardo, rojizo, gris, verdoso y azul. Los cristales, entre transparentes y opacos, pertenecen al sistema ortorrómbico y suelen ser tabulares. También crecen en forma de delgadas placas divergentes que se unen en unos agregados de cresta de gallo. Aunque hay cristales con calidad de gemas, sólo se tallan para coleccionistas, pues se dañan fácilmente; tiene una dureza de sólo 3 a 3,5. La densidad relativa (peso específico) es de 4,48, alta para un mineral no metálico; esta característica se refleja en el nombre, que procede del griego barus, ‘pesado’. FOSFATOS ROCA FOSFÓRICA Esta roca es de aspecto granular que al golpearla contra el mesón y olerla se capta una sensación de quemado, es decir, como si encendiéramos un fósforo común. Es de color gris con manchitas blancas. SILICATOS ARENA GUAMO (RIPIO) Esta muestra se analizo bajo el microscopio en donde se encontraron una gran cantidad de minerales como fueron cuarzo (lechoso), ortoclasa (rosada), plagioclasa (blanca), anfíboles (negruscos). FLOGOPITA (FILOSILICATO) Esta muestra se analizo bajo el microscopio en donde se encontraron una especie de hojitas que con la luz parecen que brillaran, de color café, aunque se observaron algunas impurezas de cuarzo. ARENA DE OTTAWA (TECTOSILICATO) Esta muestra se analizo bajo el microscopio en donde se encontraron formas redondeadas como huevitos amarillos, que casi eran 100% cuarzo, se notaban algunas impurezas de arcilla, plagioclasa y ortoclasa. OLIGISTO Esta muestra se analizo bajo el microscopio en donde se observó cuarzo (lechoso), galena (opaca). Se pueden describir como muy finos. El oligisto da un brillo metálico. SERPENTINA (FILOSILICATOS) Esta muestra corresponde a un mineral común y muy difundido compuesto por silicato de magnesio hidratado, Mg 3Si2O5 (OH)4. Se denomina así por las bandas verdes parecidas a serpientes que tienen las variedades abundantes, tiene un lustre graso sedoso. Posee color verde claro – oscuro. Es pesada y posee una dureza entre 2 y 5; la densidad relativa varía desde 2,2 hasta 2,65. Además presenta una expoliación perfecta, lo que significa que es fácilmente fracturable y reducible, conservando su hábito (en forma de hojas). XILOPALO Los Xilópalos son madera petrificada o fosilizada. Las moléculas orgánicas de la madera han sido substituidas por sílice, la cual se ha dispuesto en la forma original de las moléculas, conservando así, la figura y la estructura de la madera original. Su composición es Sio2nH2O, su dureza es 5 – 6 y su peso especifico es de 1.9 – 2.2 aproximadamente; es relativamente pesada y al rallarla, esta es de color blanco. Su estructura es de madera vieja, aunque al mirarla en la lupa se observa que su superficie es ahuecada; además su estructura es de un color blanco lechoso (en la parte externa), y café (en la parte interna). Al golpearla produce un sonido agudo. EPIDOTA La Epidota pertenece a los sorosilicatos, es común en rocas metamórficas de bajo grado, la composición de la epidota es Ca2Fe+3Al2(Si2O7) (SiO4)O(OH). Esta muestra es de forma tabular de color verde oliva, y además su brillo es opaco. Su estructura se superponen (entrelazan) formando una capa casi homogénea; se encuentra adherido a una roca ígnea intrusiva en forma similar a las plantas parásitas. APLICACIÓN A LA INGENIERÍA Las propiedades físicas y químicas de los minerales son de gran importancia porque de acuerdo a ellas el hombre puede deducir que usos darle. Además algunos de los minerales son menas de elementos químicos. Elementos característicos que podemos utilizar en la agricultura como abonos, en la alimentación y en la ciencia. Minerales refractarios, abrasivos, fertilizantes, fundentes; en fin un sin número de aplicaciones que podemos dar y aprovechar con lo anteriormente expuesto. BIBLIOGRAFÍA  ENCICLOPEDIA ENCARTA 2005.  GEOLOGÍA PARA ESTUDIANTES DE INGENIERIA, Jacinto Meritano Arenas, Editorial Diana S.A., México D:F, 1979  VARGAS CUERVO, Roberto. Geología física para ingenieros. Universidad Surcolombiana.