OXIDOS Los óxidos incluyen a todos los compuestos naturales en donde el oxígeno está combinado con uno o másmetales. Estos han sido agrupados como óxidos simples y óxidos múltiples. Los óxidos simples están compuestos de un metal y un oxígeno y los óxidos múltiples tienen dos o más elementos metálicos en combinación con el oxígeno. Los óxidos son un grupo de minerales que son relativamente duros y densos que se encuentran como accesorios en las rocas ígneas y metamórficas y como detritos en los sedimentos. El oxígeno forma diferentes compuestos químicos con los siguientes elementos; la combinación de estos elementos con el oxígeno da lugar s la formación de óxidos simples, óxidos múltiples e hidróxidos: H, Fe, Si, Cu, Mn, Al, Mg, Ca, Ba, Ti, Cr, W, U, Co, Ni, Zn, Hg, Sn, As, Sb, Bi De la totalidad de los óxidos en la corteza terrestre, la sílice (SiO2) presenta mayor cantidad de éstos, enseguida se tienen a los óxidos de fierro, óxidos de manganeso, titanio, estaño y cromo que son considerados de gran importancia económica. Los principales óxidos son: SILICE cuarzo Variedades Fenocristalinas Variedades Microcristalinas/Fibrosas cristal de roca calcedonia amatista crisoprasa rosa ágata citrino carneola morión ónix lechoso sardónix con inclusiones heliotropo - rutilado Variedades Granulares - venturina pedernal - ojo de tigre jaspe ópalo precioso, de fuego, común, xilópalo, hialita tridimita cristobalita coesita OXIDOS cuprita uraninita zincita crisoberilo columbita Grupo de la hematita corindón hematita ilmenita Grupo del rutilo rutilo Grupo de las espinelas espinela gahnita magnetita franklinita cromita 1 pirolusita casiterita MINERALOGÍA TEMA 25 ÓXIDOS E HIDRÓXIDOS ÍNDICE 25.1 Óxidos 25.2 Hidróxidos 2 25.1 ÓXIDOS La clase Óxidos incluye un número relativamente grande de minerales en los que el oxígeno, O, está enlazado a uno o más cationes metálicos. Agrupa a minerales que se caracterizan por ser relativamente duros, densos, refractarios y generalmente aparecen como minerales accesorios en rocas ígneas y metamórficas y como detritos resistentes en sedimentos. El tipo de enlace en las estructuras de los óxidos es fuertemente iónico, generalmente. La clasificación normal de los óxidos considera la relación de cationes a oxígenos en la fórmula química estándar. Así están: Óxidos simples, X2O, XO, X2O3 Óxidos múltiples, XY2O4 Otra clasificación es la de Zoltai basada en los poliedros de coordinación. Óxidos tetraédricos Óxidos octaédricos Óxidos mixtos Óxidos cúbicos Óxidos mixtos octaédricos y cubooctaédricos Óxidos cúbicos con coordinación no usual ÓXIDOS TETRAÉDRICOS CINCITA (ZnO) • Cristalografía Cristaliza en el sistema hexagonal, grupo espacial, P63mc a = 3.25 Å, c = 5.19 Å, γ = 120º; Z = 2 3 Figura 25.1.- Formas cristalinas (izquierda). Simetría (derecha). • Estructura cristalina Es un mineral con empaquetado compacto AB de O, en el que el Zn ocupa los huecos tetraédricos. Es isoestructural con wurtzita (ZnS). • Características químicas Forma solución sólida hacia el Mn2+. • Propiedades físicas Color: rojizo Raya: amarillo naranja Brillo: subadamantino Exfoliación: {1010} excelente Partición: {0001} Dureza: 4,5 a 5 Peso específico: 5.5 Óptica: Opaco de color blanco. • Origen y Yacimientos Se presenta en arcillas metamorfizadas y aparece casi exclusivamente en depósitos de cinc, siendo el más importante el de Sterling Hill y Franklin, New Jersey (Estados Unidos). ÓXIDOS OCTAÉDRICOS PERICLASA (MgO) • Cristalografía: Cristaliza en el sistema cúbico, grupo espacial, Fm 3 m a = 4 Å, Z = 4 4 GRUPO DE LA HEMATITES Incluye a: Corindón Al2O3 Hematites Fe2O3 Ilmenita FeTiO3 • Cristalografía: Cristalizan en el sistema romboédrico Corindón Grupo espacial a c Z 4. Es una estructura como la de la halita (NaCl).76 Å 6 5. • Características químicas La periclasa muestra solución sólida hacia el hierro. blanco gris. amarillo. verde.06 Å Hematite s R 3c Ilmenit a 5 . • Propiedades físicas: Color: incoloro.• Estructura cristalina Su estructura consiste en un empaquetado compacto ABC de O y el Mg está ocupando todos los huecos octaédricos. amarillo parduzco Raya: blanca Brillo: vítreo Dureza: 6 Peso específico: 3.04 Å 13. pues hay sustitución de Mg2+ por Fe2+.79 Óptica: Opaco de color blanco. El O y el Mg tienen coordinación octaédrica (6).76 Å 12 Å 5.09 Å 14. .3..Formas cristalinas (izquierda) y simetría (derecha) del corindón Pascu rcos elia Figura 25.Figura 25.2.Formas cristalinas (izquierda) y simetría (derecha) de hematites 6 . Figura 25. aunque hay orden de Fe3+ y Ti3+.5. La estructura de la ilmenita es casi idéntica a corindón y hematites.4. ocupando cada catión un octaedro diferente. Pascu ia Figura 25. Los octaedros están ligeramente distorsionados.Estructura cristalina de corindón • Propiedades físicas Color: Corindón Muy variado desde el rojo Hematites De gris a rojo Ilmenita Negro 7 . La estructura consiste de un empaquetado AB de O y 2/3 de los huecos octaédricos son ocupados por el catión. Fe3+ en hematites y Al3+ en corindón.Formas cristalinas (izquierda) y simetría (derecha) de ilmenita • Estructura cristalina Son isoestructurales... blanco azulado con Anisotropismo marcado. la sustitución de Al3+ por Cr3+ o por Fe2+ y Ti4+. a T sobre 800 ºC. Gris con pleocroismo Translúcido a opaco. en forma de laminillas.26 Negra rojiza Metálico a submetálico 5. gneiss). sin embargo. Localidades notables de cristales de hematites son la isla Elba. como producto de segregación magmática y asociado a magnetita. Diseminado como pequeños cristales en diques lamprofíricos y como grandes cristales en pegmatitas. Finlandia. reflexiones internas rojas • Características químicas: El corindón muestra muy poca sustitución. Color de gris rosado a pardo rojizo. Está extensamente distribuido en rocas de todas las edades. en las lavas del Vesubio y en Inglaterra. Es abundante en Noruega.98 a 4.5 a 6 4. Puede encontrarse en grandes masas en la zona de separación de peridotitas y rocas adyacentes. GRUPO DEL RUTILO RUTILO TiO2 • Cristalografía: Cristaliza en el sistema tetragonal. Uniáxico negativo Opaco. produciéndose desmezcla de una en otra.oscuro del Rubí hasta azul del Zafiro Raya: Brillo: Dureza: Peso específico : Óptica: adamantino a vítreo 9 3.7 Transparente. Por debajo de 800 ºC existe un solvus y un hueco de miscibilidad. Puede aparecer en grandes masas. Rusia. • Origen y yacimientos: El corindón es un mineral accesorio común de algunas rocas metamórficas (caliza. dioritas y anortositas. esquistos micáceos. También es frecuente encontrarlo en suelos detríticos y en arenas. La hematites es la mena más importante y abundante del hierro. provoca un cambio drástico de color: a rojo en rubí (Cr3+) o azul (Fe2+ y Ti4+) en zafiro. P42/mnm 8 . La ilmenita es un mineral accesorio común de rocas ígneas. La hematites muestra solución sólida completa hacia ilmenita.10 Roja Metálico gris a térreo en los ocres 5a6 5. en gabros. grupo espacial. Minas Gerais en Brasil. Suiza. pero la secuencia del empaquetado es diferente: En anatasa los octaedros TiO6 comparten 4 aristas.Formas cristalinas (izquierda) y simetría (derecha) de ilmenita • Estructura cristalina Su estructura está basada en un empaquetado AB de O y la mitad de los huecos octaédricos está ocupado por Ti.96 Å.6. en brookita 3 y en rutilo 2.Estructura cristalina de rutilo El TiO2 aparece en dos polimorfos relativamente raros: anatasa que cristaliza en el sistema tetragonal (I41/amd) y brookita que cristaliza en el sistema rómbico (Pbca). polimorfo de la sílice)..a = 4. Z = 2 Figura 25. 9 . Pascu rcos Celia Figura 25. casiterita (SnO2) y pirolusita (MnO2).7. El rutilo es isoestructural con estishovita (SiO2.59 Å.. b = 2. Estos dos polimorfos tienen empaquetado AB de O. aunque el más común es el blanco 10 . Z = 2 rcos elia Figura 25.• Propiedades físicas: Color: rojizo a negro castaño Raya: Rojo castaño Brillo: adamantino a submetálico Dureza: 6 a 6. pleocróico y elevada birrefringencia. magnetita y monzanita en arenas negras. esquistos micáceos y calizas metamórficas y dolomías. Aparece asociado con ilmenita. • Propiedades físicas: Color: De negro a blanco. Horcajo de la Sierra y Horcajuelo en Somosierra (Madrid) CASITERITA SnO2 • Cristalografía: Cristaliza en el sistema tetragonal. En España caben destacar los rutilos que aparecen en Carballo (La Coruña) y Lalin (Pontevedra).Formas cristalinas (izquierda) y simetría (derecha) de ilmenita • Estructura cristalina Es isoestructural con rutilo. b = 3.8. Puede aparecer como accesorio en rocas o venas de cuarzo.18 Å. circón.5 Peso específico: 4.. A veces biáxico.73 Å.2 a 5.6 Óptica: Rojo en luz transmitida. • Origen y Yacimientos Aparece en granitos. P42/mnm a = 4. gneises. pegmatitas. grupo espacial. 10 Å. grupo espacial. Hay el doble de cationes Y que X.Raya: Rojo castaño Brillo: adamantino craso a resinoso Dureza: 6 a 7 Peso específico: 7 Óptica: Opaco.Formas cristalinas (izquierda) y simetría (derecha) de espinela 11 . los X ocupan las posiciones tetraédricas Los cationes Y ocupan las octaédricas (los octaedros que alterna con los tetraedros en la misma capa y los octaedros que están en la capa de arriba y en la de abajo a ésta). sedimentario en placeres. aunque también se encuentra en el granito de Asturias (Ablaneda. Fd 3 m a = 8. Salas y Tineo) y buenos ejemplares se han recogido en Montánchez (Badajoz) ÓXIDOS MIXTOS ESPINELAS NORMALES Fórmula general XY2O4. Ejemplo: ESPINELA (MgAl2O4) • Cristalografía: Cristaliza en el sistema cúbico. En España está muy diseminada por toda Galicia. X e Y son cationes de diferente valencia en la relación X:Y=1:2. Z = 8 elia Figura 25. Color gris mate. • Origen y Yacimientos Pegmatítico. neumatolítico de impregnación y contacto.. hidrotermal. con reflexiones internas pardo amarillentas.9. 8 derecha).5 a 8 Peso específico: 3. ESPINELAS INVERSAS La fórmula general es Y(XY)O4. donde X e Y entre paréntesis están en coordinación octaédrica y el catión Y fuera del paréntesis tiene coordinación tetraédrica. debido a que los tetraedros y octaedros ocupados tienden a no compartir caras.Estructura cristalina de la espinela • Propiedades físicas: Color: puro incoloro. Figura 25.5 Óptica: transparente.. capa de octaedros y así sucesivamente. La relación de tetraedros a octaedros es 1:2. Los tetraedros y octaedros se disponen en la siguiente manera: capa de octaedros.10. con impurezas coloreado Raya: Gris verde o parda Brillo: Vítreo Dureza: 7. capa de tetraedros alternando con octaedros. 12 . isótropo con alto índice de refracción • Origen y Yacimientos Pascua Aparición Las espinelas aparecen como accesorios en rocas ígneas y metamórficas y también como detritos en sedimentos clásticos.• Estructura cristalina Consta de un empaquetado ABC ABC de oxígenos dispuestos en capas paralelas a (111) (figura 25. Z = 8 Pascu Figura 25.40 Å.11.2 Óptica: Opaco.La distribución catiónica está invertida: todos los cationes X y la mitad de los cationes Y ocupan la mitad de los huecos octaédricos. • Propiedades físicas: Color: Negro Raya: Negra Brillo: Metálico Dureza: 5 a 6. Cr3+. de color gris e isótropo Otras: Fuerte magnetismo 13 . Mn3+ y Ti4+. Fd 3 m a = 8. aunque puede haber alguna sustitución de hierro divalente por Mg2+ y Mn2+ y hierro trivalente por Al3+. Ejemplo: MAGNETITA (Fe3O4) • Cristalografía: Cristaliza en el sistema cúbico..Formas cristalinas (izquierda) y simetría (derecha) de magnetita • Estructura cristalina Es como la de la espinela pero con las posiciones invertidas • Características químicas: Prácticamente (Fe3O4). Puede existir solución sólida completa entre magnetita y ulvöespinela (Fe2TiO4) debido a la sustitución de (similar a la de hematites-ilmenita). la otra mitad de cationes Y ocupan las posiciones tetraédricas. grupo espacial.5 Peso específico: 5. y en la estructura pueden entrar Pb. La uraninita es la fuente más importante de uranio. aunque los yacimientos más rentables están en Cotos Wagner y Vivaldi de la provincia de León. En la estructura pueden entrar tierras raras como Ce.• Origen y Yacimientos: Es un mineral común como accesorio en rocas ígneas. Campos (Asturias). Ta. Cabe destacar también El Escorial (Madrid). Cehegín (Murcia) y Sierra Almagrera (Almería). Los huecos tetraédricos están vacíos. Su estructura es la misma que la de la fluorita (Ca2F). Jerez de los Caballeros y Zafra (Badajoz). Nb. Los octaedros comparten vértices en una disposición en la que se generan grandes huecos cubooctaédricos. Fe. en Cala (Huelva) también se encuentran unos depósitos importantes. Naralázaro (Sevilla). ÓXIDOS MIXTOS OCTAÉDRICOS Y CUBOOCTAÉDRICOS El mineral más representativo es: PEROVSKITA (CaTiO3) Su estructura se caracteriza porque los Ti ocupan la cuarta parte de los huecos octaédricos en un empaquetado ABC de oxígenos. Os Civis (Lérida). Cuando se concentra en grandes cantidades puede constituir depósito de mena. ÓXIDOS CÚBICOS Los óxidos cúbicos más importantes son: Uraninita (UO2) Thorianita (ThO2) En ellos los oxígenos forman un empaquetado y los cationes ocupan huecos cúbicos (coordinación 8 o hexaédrica). Depósitos importantes aparecen en el norte de Suecia y también en Noruega. asociada con sulfuros de Sn. Rumanía. 14 . En España se encuentra San Pablo de los Montes (Toledo). y aparece en venas hidrotermales de alta T. donde se sitúa el Ca. Es un constituyente común en formaciones bandeadas de hierro del Precámbrico. de origen sedimentario y metamórfico. que ocupan sólo el 75% de cada capa en la secuencia del empaquetado. Cu y As. La. Ucrania. por sustitución. Y. Existe solución sólida completa entre uraninita y thorianita. Ce y Ra. Estructura cristalina de la cuprita 15 . grupo espacial. a Figura 25..12.Estructura cristalina de la perovskita. Pn 3 m a = 4.13.Figura 25.27 Å. En la figura de la izquierda se muestra la disposición ABC de los oxígenos ÓXIDOS CÚBICOS CON COORDINACIÓN NO USUAL Los más importantes son: CUPRITA (Cu2O) • Cristalografía: Cristaliza en el sistema cúbico.. Z = 2 • Estructura cristalina: Pascua En la cuprita cada oxígeno está coordinado a 4 Cu y cada Cu está coordinado con 2 oxígenos. En España aparece en algunas localidades aunque los mejores ejemplares provienen de la mina "La Cruz". cristalizado en cubos y dodecaedros con galena y caliza sacaroidea.5 a 4 Densidad: 6 Óptica: Opaco. reflexiones internas rojas. PSILOMELANA (Mn5(Ba. Ba y H2O ocupan los túneles. 16 . La psilomelana aparece asociada con pirolusita y otros óxidos de manganeso. El O.• Propiedades físicas: Color: Rojo rubí cuando es pura Raya: Rojo castaño Brillo: Metálico a adiamantino Dureza: 3. de color gris azulado. • Origen y Yacimientos La cuprita se encuentra asociada con malaquita y azurita en las zonas oxidadas de las venas y depósitos de cobre.H2O)O10) La psilomelana tiene una estructura que consiste de grandes túneles enlazados por 4 dobles cadenas de octaedros que son paralelas al eje b cristalográfico. de Linares (Jaén). 15) está formada por un empaquetado ABBA de grupos hidroxilos. Sólo los huecos octaédricos están ocupados y los tetraédricos están vacíos. Se encuentran principalmente como productos de alteración.25. La estructura de la brucita está formada por capas trioctaédricas. Agrupan a minerales que tienden a tener menor dureza y densidad más baja que los óxidos. La estructura de la gibbsita está formada por capas dioctaédricas. Mg(OH)2 MANGANITA.14) se basa en un empaquetado AB de hidroxilos en el que todos los huecos octaédricos están ocupados por Mg2+.como anión. (OH)-.2 HIDRÓXIDOS Los hidróxidos se caracterizan por contener en su estructura grupos (OH). Tanto en las capas AB como en las BA sólo 2 de los 3 huecos octaédricos alrededor de cada grupo hidroxilo están ocupados por Al3+. Las capas AA y las capas BB están vacantes.son ocupadas. Las capas BA están vacantes. Al(OH)2 BRUCITA. Las estructuras de manganita. diásporo están basadas en un empaquetado AB en el que la mitad de los huecos octaédricos están ocupados y los octaedros forman cadenas que comparten aristas. de ahí que la gibbsita y la brucita tengan buena exfoliación según (001). La estructura de la brucita (Figura 25. Las capas del empaquetado se denominan: • TRIOCTAÉDRICAS cuando los 3 huecos octaédricos alrededor de cada grupo (OH). goethita. se disponen en las capas de un empaquetado compacto hexagonal AB o cúbico ABC. Estas capas son las equivalentes encontradas en la estructura de los filosilicatos. La estructura de la gibbsita (Figura 25. MnO(OH) GOETHITA FeO(OH) LEPIDOCROCITA. 17 . FeO(OH) BOHEMITA AlO(OH) • Estructura cristalina: Se caracterizan porque los aniones. Estas capas son eléctricamente neutras y están enlazadas unas con otras mediante enlaces débiles. Los minerales más importantes de este grupo son: GIBBSITA. • DIOCTAÉDRICAS cuando 2 de los 3 huecos octaédricos alrededor de cada grupo (OH)son ocupadas. y por ello poseen exfoliación (010).. Pas Marcos Figura 25. Los oxígenos y grupos OH forman un empaquetado AB con la mitad de los huecos octaédricos ocupados por Fe3+ o Al3+ (Figuras 25.La estructura de la manganita (Figura 25. Goethita y lepidocrocita son polimorfos. La estructura de lepidocrocita y boehmita (Figura 25.14. también diásporo y boehmita son polimorfos.17 y 25..16) es similar a la del rutilo. Goethita y diásporo son isoestructurales.18). Su estructura también está basada en un empaquetado AB.15.19) está basada en un empaquetado compacto ABC en la que la mitad de los huecos octaédricos están ocupados. Los octaedros se sitúan en capas onduladas.Estructura cristalina de la gibbsita 18 .Estructura cristalina de la brucita lia Figura 25. Los oxígenos y grupos hidroxilo están en capas. 17.16.Estructura cristalina de goethita elia Figura 25.Figura 25.Estructura cristalina del diásporo 19 ..18...Estructura cristalina de la manganita Pasc Marcos Figura 25. Dureza: 4 Peso específico: 4.5 Peso específico: 4. Z = 8 • Propiedades físicas: Goethita Color: Negro.65 Å. Raya: Pardo oscura. Gris. Brillo: Metálico. • Origen y Yacimientos: Todos los hidróxidos aparecen en entornos hidros de baja T. Reflexiones internas pardo anaranjadas. b = 5. c = 3. b = 10. 20 . c = 5.. β = 90º17´.04 Å.02Å. grupo espacial Panm a = 4.3 Óptica: Opaco.Estructura cristalina de bohemita • Cristalografía: Goethita Cristaliza en el sistema rómbico.37 Óptica: Opaco. . Presenta un débil pleocroísmo y fuerte anisotropía. Manganita Color: Gris o negro de acero. Manganita Cristaliza en el sistema monoclínico. grupo espacial B2l/d a = 8.Figura 25.74 Å. de color gris blanco. pardo o amarillento Raya: Parda amarillenta Brillo: Adamantino a terroso mate Dureza: 5 a 5.84 Å. Z = 4.19.23 Å. o el agua que corresponde a los óxidos. Gibbsita es producto de alteración de corindón. Luarca (Asturias). así como la evolución geológica de la corteza terrestre.Brucita es producto de alteración común de periclasa. MINERALOGÍA GENERAL Y LABORATORIO INTRODUCCIÓN. composición. Navalvillar de Ibor (Cáceres). Luesma (Zaragoza). Fonfría (Zamora). en El Calerizo (Cáceres). También aparece en la sierra de Segura (Jaén). forma externa. lo que caracteriza plenamente a un mineral es: su estructura interna definida propiedades físicas y químicas definidas representación mediante una fórmula química Las otras características son también necesarias bajo ciertas excepciones. 21 . considerándose que puede manifestarse en forma de cristales bajo condiciones favorables. estructura interna. propiedades físicas y químicas. en Mazarrón (Murcia). El objetivo fundamental de la Mineralogía es dilucidar los aspectos químicos y físicos. El origen inorgánico no es exclusivo para los minerales. En las micacitas de Maro (Málaga) en forma compacta y cristalina. Barba del Puerto y Barruecopardo (Salamanca). Zafra (Badajoz). La goethita como tal existe en la mina "Sar" de Santiago de Compostela (La Coruña). En términos estrictos. Existe una variada gama de definiciones que se tienen para mineral. con estructura interna definida y que posee propiedades físicas y químicas bien definidas además de que puede ser representado mediante una fórmula química. desde el punto de vista geológico se considera a un sólido de origen inorgánico. un mineral nativo. especialmente en Almonaster La Real y en Zalamea la Real. en Gijón (Asturias). las fosforitas y la sílice como orgánicos. ya que conocido es el origen del diamante. Teruel. del aragonito. Massanet de la Selva (Gerona). asociaciones. La Mineralogía es la ciencia que estudia a los minerales bajo los conceptos de origen. Sevilleja de la Jara (Toledo) La manganita es un mineral abundante en los depósitos manganesíferos de Huelva. estableciéndose para éste último como la presentación líquida del mineral hielo. Goethita y lepidocrocita son productos de alteración de minerales de hierro. Orsavinya (Barcelona) y la Seo de Urgel y Gerri (Lérida) y en Losacio (Zamora). usos y aplicaciones. Los minerales pueden presentarse en un estado líquido como el mercurio. La estructura interna definida. que significa practicar la minería. que se ocupa de la forma externa de los cristales. sin embargo. así como elaborar una sistemática de tipos estructurales a los que se pueda asociar cierto número de propiedades físicas y químicas. es una asociación armónica de minerales. se desprende y especializa como una ciencia independiente. Cristalografía Química.El hecho de que los minerales se presenten en cristales apreciables a simple vista. si un sólido inorgánico carece de esta propiedad se le conoce comomineraloide. LA MINERALOGÍA Y LAS CIVILIZACIONES. y la Cristalografía Física. Esta interrelación se puede manifestar como sigue: “La naturaleza química. debemos de entender por cristal a un sólido homogéneo que posee un orden interno tridimensional y que se encuentra delimitado por superficies planas. es representativa de la materia cristalina. El objetivo de ésta ciencia es predecir las propiedades físicas y químicas de un cuerpo cuya estructura sea conocida. Otras definiciones que debemos tener en mente son las siguientes: Roca. La Cristaloquímica es definida como la ciencia que estudia las relaciones entre la estructura cristalina de los cuerpos y sus propiedades físicas y químicas. aunque los minerales. no siendo así para los minerales micro o criptocristalinos. cristales y rocas fueron los primeros materiales usados en el desarrollo de la civilización. que incluye a lo orgánico. la representación mediante una fórmula química. descarta a los productos de fundición y a las aleaciones sintéticas. Ganga. es la ciencia que estudia a los cristales en su estructura interna. más el arreglo interno definido de átomos o iones. La cual suele dividirse en cuatro partes principales: Cristalografía Geométrica. una especie mineral siempre tendrá las mismas propiedades físicas y químicas y dentro de las primeras. El desarrollo de la Mineralogía es relativamente reciente. Mena. Cristalografía Estructural. Gema. pero en la actualidad dada su especialización del orden en la materia. mineraloide o mineral orgánico utilizados con fines ornamentales. esto es. La Cristalografía. más el tipo de enlace químico. los minerales sin valor económico presentes en la mena. es una asociación de minerales con rendimiento económico. así como el tiempo y presión y temperatura adecuadas para su formación. Por último. forma externa y las leyes que gobiernan el crecimiento de los cristales. la cual trata de la descripción y determinación de la geometría de la estructura interna. las propiedades ópticas son las que definen a un mineral. Su desarrollo inicial esta íntimamente ligado a la Mineralogía. el orden interatómico o interiónico tridimensional. 22 . cualquier mineral. pone de manifiesto que tuvieron suficiente espacio. la cual explica y describe las propiedades físicas de los cristales. La palabra mineral se deriva del latín “minare”. son función directa de las propiedades físicas y químicas de los minerales” Por otro lado. Independientemente de la localidad. que describe y estudia la disposición estructural de los átomos o iones y las uniones entre éstos. desde la construcción de un edificio. obtenidos de la hematita y de la pirolusita respectivamente. destacándose éstos en la economía internacional y han servido para medir la riqueza de un país. surgiendo sucesivamente las edades del bronce. pero en la práctica de las artes mineralógicas es tan antigua como la civilización humana. Debido al enorme progreso que se ha experimentado en la ciencia y en la tecnología. tales como la uraninita y la betafita. A medida que se desarrollaba el conocimiento sobre las rocas y minerales. y fue posible obtener metales de ellos. Además. la industria minera ha respaldado revoluciones industriales. germanio y tierras raras (itrio.En la edad de piedra. el rutilo es una mena importante de titanio y éste metal se caracteriza por su bajo peso específico. se tiene al cuarzo variedad cristal de roca el cual se emplea actualmente en el control de frecuencias en modernos aparatos de radio y electrónicos. Como ejemplos. de una computadora. berilio. neodimio y samario). Con el desarrollo de la energía nuclear. el diamante es utilizado en los rápidos y precisos procesos de mecanización de metales y otros materiales. Como se mencionó anteriormente. se requieren grandes cantidades de minerales que contengan boro. las rocas o piedras se labraron en diversas formas y se emplearon para diferentes objetivos. han cobrado extraordinaria importancia todos aquellos minerales que contienen uranio o torio. propiedades importantes para la fabricación de motores a reacción. el surgimiento de la Mineralogía como ciencia es relativamente reciente. También es importante recordar que para satisfacer las necesidades tecnológicas actuales. del hierro y del carbón. la cianita en la preparación de porcelanas. Los metales y minerales han ayudado a crear civilizaciones dominantes. fueron usadas en las pinturas de las cavernas de los primeros hombres y las herramientas de pedernal fueron instrumentos valiosos durante la edad de piedra. praseodimio. avances tecnológicos y desarrollo económico. Pinturas en 23 . se ha generado un gran aumento en el empleo de los metales y minerales. Pigmentos naturales como el rojo y el negro. elevado punto de fusión y su resistencia a la corrosión. utilizándose inicialmente sin pulir y con el tiempo se fueron descubriendo métodos que permitían pulimentarlas. Actualmente los recursos minerales de una nación son la base de su poderío y depende de esos minerales en innumerables aplicaciones. la manufacturación de un televisor. lantano. cerio. Asimismo. por lo que a los sucesivos periodos de progreso se les ha llamado: Era de la máquina Era del motor Era del petróleo Era atómica Era nuclear El empleo de los minerales ha aumentado considerablemente a causa de las guerras mundiales. se han desarrollado muchos nuevos usos industriales para los minerales conocidos desde hace mucho tiempo. HISTORIA DE LA MINERALOGÍA. incluso como armas. litio. de un turborreactor o la puesta en órbita de un satélite artificial. En 1815. en 1801 desarrolla la teoría de los índices racionales para las caras de los cristales. la “Ley de la constancia de los ángulos interfaciales”. con lo cual llegaron a ser los fundadores del trabajo posterior en Cristalografía de Rayos X. los cuales contenían erudición y consejos con poca información verídica. 24 . mediante el cual se realizan mediciones exactas y precisas de las posiciones de las caras de los cristales. Más de un siglo pasó antes de que la siguiente contribución fuera hecha. propuesta a partir del estudio de cristales de cuarzo. a los cuales él llamó moléculas integrales. Posteriormente este físico francés. fueron hechos rápidos avances en el campo de la Mineralogía. Se considera que el primer trabajo escrito sobre mineralogía fue realizado por el filósofo griego Theofrastus (372 . muestran coloraciones como el verde de la malaquita. C. hizo mediciones angulares sobre diferentes cristales. óxidos de fierro y metales preciosos obtenidos al fundir menas y confeccionadas en delicadas gemas de lapislázuli y esmeraldas.). Como la edad de piedra cedió a la edad de bronce. esto es. A principios del Siglo XIX. de los cuales obtuvieron nuevos metales. El surgimiento de la Mineralogía como ciencia. otros minerales como la casiterita fueron investigados. Romé de L´isle. Por lo que el goniómetro de contacto aportó los datos necesarios para estudiar la simetría de los cristales y el goniómetro de reflexión proporciona mediciones exactas de los cristales tanto naturales como sintéticos. confirmando de ésta manera la ley de la constancia de los ángulos interfaciales. en 1669. En la última parte del Siglo XIX. Wollaston inventó el goniómetro de reflexión. término que subsiste casi en su sentido original en las celdas unitarias de la Cristalografía moderna. pocos trabajos sobre minerales fueron publicados.tumbas encontradas en el valle del Río Nilo. Haüy demostró que los cristales son construidos por apilamiento y sin interrupción de pequeños bloques idénticos. Nicolas Steno hace un gran aporte a la Cristalografía. Entre 1779 y 1848 el químico sueco Berzelius y sus discípulos. titulado Pery Lyton del que se conserva una parte considerable. Posteriormente. En el siguiente año. en 1828 por el escocés William Nicol. en 1783. el naturalista francés Cordier aplicó su microscopio a fragmentos de minerales triturados y sumergidos en agua. Cuatrocientos años después.000 años. René J. Durante los siguientes siglos. de un dispositivo polarizante que permite el estudio sistemático del comportamiento de la luz en las sustancias cristalinas. el goniómetro de contacto. bien puede ser señalado por la obra del físico alemán Georgius Agricola quien en 1556 publicó “De Re Metallica”. Estos datos hacen a la cristalografía una ciencia exacta. Fedorov. realizadas hace aproximadamente 5. en donde independientemente del origen. Schoenflies y Barlow. los ángulos entre caras correspondientes son constantes. En 1780 Carangeot inventó un dispositivo para medir los ángulos interfaciales de los cristales. obra en la cual manifiesta las prácticas mineras y metalúrgicas de aquel tiempo e incluye el primer informe verdadero de minerales. 1784. La utilidad del microscopio en el estudio de las propiedades ópticas de los minerales se incrementó de manera importante por la innovación.287 a. estudiaron la química de los minerales y desarrollaron los principios de la actual clasificación química de los minerales. trabajaron independientemente y desarrollaron casi de manera simultánea las teorías para la simetría interna y el orden dentro de los cristales. Plinio registró el pensamiento mineralógico de su tiempo. con esto da inicio al “método de inmersión” el cual fue desarrollado posteriormente como una técnica importante para el estudio de las propiedades ópticas de los minerales. En 1809. y otra obra de él mismo titulada Tratado de los metales que se perdió. tamaño u hábito cristalino. equilibrio de fases en carbonatos. Korzhinskii. 1979. Casi de manera inmediata. Eugster. cristalografía estructural de minerales formadores de rocas. Francis J. estudios teóricos de la formación de menas. evaluación teórica de sistemas petrológicos. 1981. orden-desorden en feldespatos. aplicación de la teoría orbital molecular al enlace químico. Hans P. Paul B. estructura cristalina por rayos X de los feldespatos. 1985. cristalografía estructural. 1978. Goldsmith. 1983. sedimentación química del agua en lagos salados. mineralogía lunar y petrología. origen de la ferroelectricidad en óxidos. autor de Bases fisicoquímicas para el análisis de la paragénesis de minerales y de Teoría del zonamiento metasomático.. 1988. Garrels. quien sugirió un experimento ejecutado por Fiedrich y Knipping.El descubrimiento más trascendente del Siglo XX es atribuido a Max Von Laue de la Universidad de Munich. a investigadores de diferentes nacionalidades. la química y física de los procesos formadores de menas. Gerald V. Bragg y W. minerales y equilibrio. Helen D. Sturges W. La aplicación de paquetes computacionales conjuntamente con modernos equipos de difracción y fluorescencia de Rayos X ha hecho posible la relativa rapidez en la determinación de estructuras cristalinas altamente complejas. 1989. inclusiones fluidas en minerales. 1984. diagramas de fase para minerales de baja temperatura. 1987. coautor de Soluciones. 1980. Thompson Jr. equilibrio sólido-fluido en sistemas hidrotermales. para el estudio de la química de los minerales compuestos. el cual consistió en demostrar que los cristales podían difractar los Rayos X. 1986. petrología metamórfica.H. Robert M. 1982. Raimond Castaing. Gibbs. sintéticos y vidrios Asimismo. Smith. Joseph V. 25 . William H. El advenimiento de la microscopía electrónica y por tunelamiento para el estudio de los minerales a micro escala ha proporcionado aún otra herramienta poderosa utilizada en la actualidad de manera rutinaria. uno de los primeros trabajos sobre la teoría de los análisis cuantitativos. De esta manera fue proporcionado por primera vez el arreglo periódico y ordenado de átomos en la materia cristalina. quienes han dirigido sus investigaciones para incrementar el conocimiento mineralógico y que sean consideradas como contribuciones al enriquecimiento científico de la Mineralogía. química cristalina de los anfíboles. inventor de los microanálisis.L. característica estructural de los feldespatos. Taylor.. Megaaw. James B. petrología de menas. y en 1914 las primeras determinaciones de la estructura cristalina fueron publicadas por W. Julian R. Bragg en Inglaterra. Bailey. D. estudios de la química cristalina y estructural de las capas de los silicatos. S. zeolitas y aluminosilicatos. A continuación se mencionan los autores y sus contribuciones en el desarrollo de la Mineralogía y que fueron galardonados por la Sociedad Mineralógica de América en los años recientes. 1990. la Mineralogical Society of America desde 1937 hace un reconocimiento cada año. autor de Feldespatos (2 volúmenes). fundamentos de la cristalografía matemática. Barton Jr. Edwin Roedder. Turner. la difracción de Rayos X llegó a ser un método poderoso para el estudio de los minerales y las demás sustancias cristalinas. 1977. Para un conocimiento más completo. Si consideramos la definición inicialmente manifestada para la Mineralogía.Dentro de la mineralogía física. estudio de la actividad del agua en el metamorfismo y la petrogénesis de las rocas ígneas. la cual es el estudio de los minerales opacos en sección pulida y bajo el microscopio de reflexión o mineragráfico. régimen de temperatura y presión en la cordillera Apalachiana. asociaciones y forma de ocurrencia. Identificándose las propiedades que están en función de la cohesión.. enfocarse en el estudio de su origen. ciencias totalmente independientes y cada una de ellas se aboca a estudiar un apartado específico de las propiedades de los minerales o bien.. la Mineralogía se ha ramificado objetivamente en grandes apartados que bien podrían ser. como son los ensayes por vía seca y por vía húmeda. siendo principalmente las siguientes: CRISTALOGRAFÍA. autor de Principios de geoquímica y de Meteoritos. usos y aplicaciones.1991. Yoder. se puede establecer que en función de estos conceptos se den las divisiones o ramificaciones de la Mineralogía. CRISTALOQUÍMICA.es el estudio de las propiedades físicas de los minerales. RAMIFICACIONES DE LA MINERALOGÍA. 26 . aplicando los principios básicos de química y termodinámica. propiedades magnéticas y conductividad eléctrica. composición. como la ciencia que estudia a los minerales bajo los conceptos de origen. en la actualidad. Esta ramificación de la Mineralogía establece que los principales procesos de formación de minerales son: a partir de mezclas silicatadas fundidas por sublimación a partir de soluciones acuosas por procesos metamórficos por procesos metasomáticos por procesos de alteración (transformación) MINERALOGÍA FÍSICA. una propiedad importante en los minerales es el estudio del comportamiento de las diferentes longitudes de onda a través de ellos. de la luz. coautor de Mineralogía.estudia los principios químicos generales aplicados a las especies minerales. dando lugar a ésta técnica de estudio de los minerales. conocida como MINERAGRAFÍA. estructura interna.. MINERALOGENIA ó MINERALOGÉNESIS. forma externa y las leyes que gobiernan su crecimiento. E-an Zen. se establece una ramificación más. La cual se puede definir como el estudio de los minerales en sección delgada (30 micras de grosor) bajo el microscopio polarizante o petrográfico. Si el análisis óptico se realiza por el estudio del comportamiento de las longitudes de onda que son reflejadas por los minerales opacos. su uso en las industrias como materia prima o sus aplicaciones como materiales ornamentales. 1993. aplicación de la termodinámica a la petrología.propiedades físicas y químicas. asociaciones.es la ciencia que estudia a los cristales en su estructura interna. forma externa..es el estudio del origen de los minerales. autor de Generación del magma basáltico. MINERALOGÍA ÓPTICA. Brian Mason.estudia las relaciones entre la estructura cristalina de los cuerpos y sus propiedades físicas y químicas. petrología experimental y su aplicación a la paragénesis mineral. Hatten S. 1992... MINERALOGÍA QUÍMICA. MINERALOGÍA ECONÓMICA. a las diferentes especies minerales considerándolas dentro de grupos más o menos armoniosos.(I)-1 CARBONATOS (CO3)-2 NITRATOS (NO3)-1 BORATOS (BO3)-3 SULFATOS (SO4)-2 TUNGSTATOS (WO4)-2 MOLIBDATOS (MoO4)-2 FOSFATOS (PO4)-3 ARSENIATOS (AsO4)-3 VANADATOS (VO4)-3 SILICATOS (SiO4)-4 27 . en función de la cristalografía y de las propiedades físicas y químicas. La clasificación mayormente aceptada.es el estudio de los minerales como materia prima de muchas industrias. En general las gemas y piedras preciosas son aquellos minerales y mineraloides escasos y con dureza mayor a siete. Mineralogía física (óptica y mineragrafía).. CLASIFICACIÓN MINERALÓGICA EN FUNCIÓN DE LA COMPOSICIÓN QUÍMICA MINERALES NATIVOS SULFUROS (S)+2 +4 +6 -2 SULFOSALES (S)+2 +4 +6 -2 TELUROS (Te)+2 +4 +6 ÓXIDOS (O)-2 HIDRÓXIDOS (OH)-1 HALOGENUROS (F)-1 . Mineralogía química y Mineralogía sistemática para la identificación de las especies minerales. así como el estudio del origen. está en función de la presencia de un elemento químicamente metálico o combinación de metales y se estudian aparte de los yacimientos o minerales que poseen uno o varios elementos químicamente no metálicos.clasifica y describe a las especies minerales. mineraloides. por lo tanto ésta clasificación será empleada para la descripción de cada clase mineralógica y a su vez de las especies que la constituyen. ya que su localización. considerando su origen. usos y aplicaciones.. utilizados con fines ornamentales. minerales orgánicos y sintéticos que por sus cualidades de color.MINERALOGÍA SISTEMÁTICA. asociaciones usos y aplicaciones. MINERALOGÍA SISTEMÁTICA La Mineralogía Sistemática clasifica y describe. brillo y forma nos parecen bellos. cristalografía. explotación y beneficio juegan un papel importante en la economía de las naciones..aplica los conocimientos de Cristalografía.(Br)-1 . GEMOLOGÍA. MINERALOGÍA DETERMINATIVA. asociaciones. La clasificación mineralógica universalmente aceptada está en función de la composición química.es el estudio de las gemas y éstas son minerales. propiedades físicas y químicas. para el rendimiento económico de los minerales.(Cl)-1 . variedades mineralógicas.. que son consideradas como la mínima expresión mineralógica con propiedades físicas y químicas definidas. el peso específico en cada uno es elevado.Desde los minerales nativos hasta los silicatos. en donde la base de éstas son las propiedades químicas en común. el diamante posee un tipo de enlace químico covalente. se identifica por su gran dureza y tipo de brillo adamantino. presentan un tipo de enlace químico intermedio entre metálico y covalente. dúctiles. maleables y de baja dureza. La mayor parte de ellos presentan un color blanco de estaño o de plata y evidente es el color del cobre y del oro. al ser pulidos tienen un fuerte brillo metálico debido a su gran poder de reflexión. el azufre se presenta comúnmente en color amarillo verdoso y de brillo resinoso y bajo punto de fusibilidad. las cuales se encuentran en función de la naturaleza química. además de ser séctiles. A esta clase pertenecen los metales preciosos (Pt. tienen fractura de ganchuda a irregular. que junto con el diamante forman los dos polimorfos del carbono. en rocas ígneas ácidas. marca el papel y por la presencia de exfoliación. a su vez. A continuación se describen las propiedades generales representativas de cada clase y de las especies mineralógicas más importantes y/o abundantes de cada una de ellas. se caracteriza por su baja dureza. que están denotados por las similitudes cristalográficas. las familias se dividen a la vez en grupos. por lo que son parcialmente conductores y de brillo metálico. Ag) y una de las principales piedras preciosas (diamante). siendo una variedad el hecho de que una especie mineral se presente en la naturaleza en formas o coloraciones diversas. y estos pueden ser divididos en tres familias: Familia de los metales Grupo del oro oro plata cobre mercurio Grupo del platino platino Grupo del fierro fierro Familia de los semimetales Familia de los no metales Grupo arsénico arsénico azufre bismuto diamante grafito Los minerales nativos metálicos son los que poseen la mejor conductividad eléctrica y térmica. MINERALES NATIVOS Son aquellos minerales que se encuentran sin combinación en la naturaleza. carecen de exfoliación. conos volcánicos y en depósitos aluviales en forma de yacimientos de plácer. las especies pueden estar conformando series isomorfas (soluciones sólidas) ovariedades. Los minerales semimetales poseen propiedades tanto de los metales como de los no metales. Au. el grafito. la característica distintiva de ellos es que son friables. Los minerales nativos son localizados fundamentalmente en yacimientos hidrotermales. 28 . rocas metamórficas. los grupos están conformados por especies. básicas y ultrabásicas. las clases se encuentran subdivididas en familias. Las especies mineralógicas que componen a la familia de los minerales nativos no metálicos son muy diferentes a los metales y semimetales. cada una de éstas divisiones son consideradas clases mineralógicas. en donde se libera ácido sulfhídrico y éste es identificado por su olor muy particular. en donde es común la pirita y marcasita. Ag. presentan colores distintivos y su color de raya es muy característico. La propiedad química que identifica a los sulfuros. Los principales sulfuros son los siguientes: calcocita galena calcopirita cinabrio oropimente pirita molibdenita acantita millerita bornita esfalerita pirrotina rejalgar estibinita marcasita arsenopirita alabandita pentlandita 29 . las cuales son formadas en condiciones reductoras y en presencia de ácido sulfhídrico originado por la descomposición de las sustancias proteínicas de la materia orgánica y en muchos casos por la participación de bacterias. manufacturación de aleaciones. La gran cantidad de compuestos de azufre se observa en los yacimientos de origen hidrotermal. crisoles. En condiciones distintas se originan los sulfuros en las rocas sedimentarias arcillosas. Cu. dando lugar a la hipótesis de que los metales pesados emanan de los focos magmáticos bajo la forma de compuestos volátiles o muy móviles y se depositan en condiciones de baja temperatura y presión. La mayoría de los sulfuros presentan brillo metálico a submetálico. solo el cinabrio. Pb. Sb. Mo. pulimentadores y herramientas de corte Lubricante. Los elementos que conforman compuestos típicos con el azufre son: Zn. joyería y fines ornamentales Instrumentos científicos y conductores eléctricos Emulsiones fotográficas y manufacturación de aleaciones Aplicaciones odontológicas En la industria química para elaborar insecticidas. es su reacción con el ácido clorhídrico diluido al 10%. As. Hg. electrodos y lápices para escribir SULFUROS Los sulfuros son considerados químicamente como los compuestos del azufre con los metales. fertilizantes y vulcanización del caucho. Ni. así como en aluviones bituminosos y carbonosos. Les corresponde un número considerable de minerales de importancia económica y constituyen de manera importante a muchos yacimientos de minerales metálicos. Mn Los sulfuros constituyen una clase importante de minerales que incluye a la mayoría de los minerales mena de donde se extraen casi todos los metales no ferrosos.Los usos y aplicaciones principales de los minerales nativos son los siguientes: Acuñación de monedas. así como la obtención del H2SO4 y H2S Abrasivos. Co. oropimente y rejalgar tienen brillo no metálico. El tipo de enlace químico de muchos de ellos es iónico y covalente. La gran mayoría son opacos. Fe. arsénico. zinc. el hidrato de calcio y el ácido sulfúrico dan sulfato de calcio y agua: Ca(OH)2 + H2SO4 (BASE) (ACIDO) CaSO4 + 2H2O (SAL) Entonces.covellita cobaltita El principal uso y/o aplicación de los sulfuros es la obtención de los metales que contienen. mas sin embargo. De igual forma. la sal puede describirse sencillamente como formada por un ácido al que se le sustituyen uno o los átomos de hidrógeno por un elemento metálico o radical. antimonio y molibdeno. Las propiedades físicas de las sulfosales en comparación con los sulfuros poseen. La clasificación de las sulfosales se establece en tres grandes grupos de acuerdo con los metales en su composición química: Sulfosales de cobre tetraedrita enargita tennantita Sulfosales de plata serie de las platas rojas proustita pirargirita Sulfosales de plomo jamesonita boulargerita bournonita La génesis. Para la formación de las sulfosales de plata el azufre toma el lugar del oxígeno. y la correspondiente sal de plata Ag3AsS. plomo. esto es por la neutralización del ácido. siendo las sulfosales de cobre. HAsS5 y otros. SULFOSALES Las sulfosales son consideradas como las sales de los hipotéticos ácidos del azufre. pero sus sales son minerales importantes. los usos y las aplicaciones para estas especies minerales de las sulfosales. ya que la gran mayoría de ellos son menas principales de plata. de tal forma que el ácido sulfoarsenioso normal tiene la fórmula H3AsS3 . cobre. que corresponde a la proustita. plata y plomo las más comunes en la naturaleza. en su gran mayoría. De ésta manera y como un ejemplo. en su composición química solo un reducido número de componentes participa. son las mismas que para los sulfuros. Las sales se pueden considerar como formadas químicamente por la reacción de una base con un ácido. Como ejemplo podemos cita a la jamesonita (Pb2Sb2S5) como una sal del ácido H4Sb2S5 Existe una gran cantidad de minerales pertenecientes a esta clase. De los ácidos comunes conocidos se puede derivar una serie de otros ácidos hipotéticos como el HAsS2 . una dureza menor y son descompuestas con mayor facilidad por los ácidos. la sal de plata del ácido análogo de antimonio es Ag2SbS3 que corresponde a la pirargirita. mercurio. no se tiene conocimiento de que existan estos ácidos. TELUROS Y ARSENIUROS 30 . Bi De la totalidad de los óxidos en la corteza terrestre. Cr. Fe. Zn. estaño y cromo que son considerados de gran importancia económica. no aceptadas por varios autores. Mn.ojo de tigre jaspe ópalo precioso. la sílice (SiO2) presenta mayor cantidad de éstos. Los teluros son la combinación del elemento telurio con ciertos metales con los que encuentra afinidad química. Mg. Ni. Los principales óxidos son: SILICE cuarzo Variedades Fenocristalinas Variedades Microcristalinas/Fibrosas cristal de roca calcedonia amatista crisoprasa rosa ágata citrino carneola morión ónix lechoso sardónix con inclusiones heliotropo . común.venturina pedernal . son la combinación química de ciertos metales con el elemento arsénico. Al. titanio. xilópalo. Los óxidos simples están compuestos de un metal y un oxígeno y los óxidos múltiples tienen dos o más elementos metálicos en combinación con el oxígeno. hialita tridimita 31 . niquelina cobaltita skutterudita OXIDOS Los óxidos incluyen a todos los compuestos naturales en donde el oxígeno está combinado con uno o más metales. se encuentran generalmente asociadas a los sulfuros y a las sulfosales. calaverita silvanita hessita Los arseniuros. enseguida se tienen a los óxidos de fierro. Las especies que las representan son pocas y no muy comunes. El oxígeno forma diferentes compuestos químicos con los siguientes elementos. óxidos múltiples e hidróxidos: H. óxidos de manganeso. Los óxidos son un grupo de minerales que son relativamente duros y densos que se encuentran como accesorios en las rocas ígneas y metamórficas y como detritos en los sedimentos. la combinación de estos elementos con el oxígeno da lugar s la formación de óxidos simples. U. Cu.Estas clases.rutilado Variedades Granulares . As. Hg. Estos han sido agrupados como óxidos simples y óxidos múltiples. Co. de fuego. Sb. W. Ca. pero de gran importancia económica por los elementos que contienen. Sn. Ti. Ba. Si. gibbsita. bohemita) 32 . consistiendo en menas principales de fierro. La profundidad de penetración del oxígeno en la corteza terrestre se ve controlada en la mayoría de los casos por el nivel de las aguas subterráneas. siendo también de importancia el agua meteórica que se filtra. o bien un elemento metálico de los óxidos múltiples es sustituido por hidrógeno. Los principales hidróxidos son: brucita manganita psilomelano (romanechita) goethita bauxita (diáspora. esto es.que sustituye parcial o totalmente a los iones de oxígeno en los óxidos simples. La mayoría de los hidróxidos se forman en la zona de oxidación de los yacimientos preexistentes y en general en la zona de meteorización. Entre los hidróxidos existen varios minerales de importancia económica. o bien cuando son calcinados en tubo abierto o cerrado.cristobalita coesita OXIDOS cuprita uraninita zincita crisoberilo columbita Grupo de la hematita corindón hematita ilmenita Grupo del rutilo rutilo pirolusita casiterita Grupo de las espinelas espinela gahnita magnetita franklinita cromita HIDROXIDOS Es la combinación de los metales con el grupo oxidrilo (OH). llevando consigo al oxígeno y al bióxido de carbono que lleva disuelto. La masa fundamental de los distintos hidróxidos se encuentra en las capas superiores de la corteza terrestre en el límite con la atmósfera que contiene oxígeno libre. Todos los hidróxidos tienden a deshidratarse. manganeso y aluminio. perder el agua de cristalización o intersticial retenida durante su formación cuando son expuestos a un ambiente de aire seco. cobre y aluminio. La combinación de los iones halógenos con cationes metálicos. Ba. FLUORUROS Fluorita Criolita CLORUROS Halita Silvita Carnalita Clorargirita Atacamita BROMUROS Bromargirita IODUROS Iodargirita Generalmente los halogenuros son originados por precipitación química. Ca. K. Esto se refiere básicamente al carbonato de calcio. Bi. Ni. Cu. Br. siendo algunos otros por alteración. todos los demás son de color blanco o presentan coloraciones pálidas. Corresponden a esta clase aproximadamente 85 especies. Ag. genera a los siguientes halogenuros. Pb. CARBONATOS Esta clase esta constituida por un número considerable de especies minerales. que son de color azul o verde. Pb. en otros casos ofrecen interés industrial como materiales de importantes metales. bromuros y por los ioduros. Cu. fertilizantes. Fe. Esta clase mineralógica se encuentra específicamente constituida por los fluoruros. Mg. de las cuales muchas se hallan relativamente muy propagadas en la naturaleza. de las cuales solo se detallan las más abundantes. 33 . En la preparación electrolítica del aluminio Son fuente secundaria de plata. Mn. Sr. enriquecimiento supergénico y por hidrotermalismo. los principales son: Mg. Cl. presentando esta propiedad cuando se encuentran en solución. Ca.HALOGENUROS Son la combinación de los elementos halógenos (F. cloruros. preparación de vidrios y porcelanas. El mayor uso de estos minerales es en la industria. Mn. Son solubles en agua. obtención de los ácidos correspondientes. en estado sólido son malos conductores de la electricidad y del calor. Hg. Los elementos que se combinan químicamente para conformar a los halogenuros son los siguientes: Na. el cual constituye con frecuencia potentes capas de origen sedimentario. los carbonatos están asociados a minerales metalíferos en los yacimientos. por ejemplo el manganeso (rodocrosita) yfierro (siderita). Los carbonatos poseen dureza que oscila entre 3 y 5. Los halogenuros presentan enlace químico típicamente iónico. A excepción de los carbonatos de cobre. Zn. como fundentes. I) con los elementos metálicos principalmente. El radical carbonato (CO3) puede formar compuestos más o menos estables con cationes de metales. Fe. con dureza relativamente baja. Muchas veces. Yacimientos hidrotermales Procesos de meteorización Procesos de evaporación – precipitación Por segregación de organismos La importancia práctica de los carbonatos puede resumirse en los siguientes usos: Fabricación de distintos aparatos ópticos Son minerales ornamentales Como fundentes en procesos metalúrgicos Fabricación de cemento y cal Materiales de construcción Fabricación de refractarios Menas de fierro. entre otros. manganeso. Estas condiciones son encontradas cerca de la superficie de la 34 .Como propiedad distintiva de esta clase. este radical es formado a partir del azufre en condiciones muy oxidantes. cabe mencionar la efervescencia con los ácidos. generalmente ácido clorhídrico diluido al diez por ciento. zinc. aunque en algunos de ellos no se manifiesta a simple vista. plomo y cobre Fabricación de pinturas Los principales carbonatos son los siguientes: Grupo de la calcita Calcita Magnesita Siderita Rodocrosita Smithsonita Grupo del aragonito Aragonito Witherita Estroncianita Cerusita Grupo de la dolomita Dolomita Ankerita Carbonatos hidratados Malaquita Azurita SULFATOS Son la combinación química de los elementos con el radical sulfato (SO4). El origen de los carbonatos se debe a los siguientes procesos. o calentando el ácido. lográndose observar dicha efervescencia cuando es pulverizado el mineral. La formación de sulfatos puede tener lugar únicamente en condiciones oxidantes y a temperaturas relativamente bajas. Presentan enlace iónico y covalente. esto es. K. son solubles en agua y en general sus propiedades físicas y químicas dependen del catión dominante. Pb.corteza terrestre. revestidos por una capa de moléculas de agua (agua de cristalización). Sr. Ca. La dureza es relativamente baja. Cu. Los principales elementos que existen en combinación con el radical sulfato son los siguientes: Ba. Mg. siendo aún mas en los sulfatos hidratados. Algunos sulfatos son hidratados. en las rocas eruptivas ni en las rocas metamórficas de profundidad. por lo tanto no se encuentran como minerales magmatógenos. La génesis de los sulfatos es debida a los siguientes procesos: Yacimientos hidrotermales Evaporación – precipitación Zonas de oxidación de yacimientos de sulfuros Corteza de meteorización Los principales usos y aplicaciones de los sulfatos son los siguientes: En la industria química Cerámicas y vidrios especiales Industria papelera Fabricación de cemento Densificante en los fluidos de perforación Menas principales de estroncio y plomo Procesos metalúrgicos Los principales sulfatos son: Sulfatos Anhidros Barita Celestita Anhidrita Anglesita Sulfatos Hidratados Yeso Alunita Calcantita Epsomita Antlerita 35 . así como la calidad de la superficie del cristal. Para determinar el color observe el mineral bajo una luz intensa o mejor a la luz del día. que depende de la manera en que la luz es reflejada o refractada. El BRILLO. En caso de duda. Se distinguen los minerales con 36 . Preste atención a que se trate del verdadero color del mineral y no del de una capa de oxido. examine el color en un trozo recién partido.BORATOS Borax Colemanita Ulexita Kernita ARSENIATOS Eritrina Adamita Legrandita VANADATOS Vanadinita Carnotita FOSFATOS Apatito Piromorfita Turquesa Autunita Monacita Wavellita TUNGSTATOS Wolframita Scheelita MOLIBDATOS Wulfenita NITRATOS Nitro Nitratina CROMATOS Crocoita CLASIFICACIÓN DE LOS MINERALES Si queremos clasificar minerales tendremos que conocer sus propiedades: El COLOR de un mineral es la característica que primero se aprecia. es el primer carácter distintivo utilizado. por ello. se habla de brillo semimetàlico. cuando no es posible diferenciarlos. como ser: BRILLO VITREO: Es el que corresponde a un simple vidrio.brillo metálico o no metálico. La determinación de la misma se realiza teniendo en cuenta la TABLA DE DUREZA creada por MOHS. a saber: . BRILLO RESINOSO: El de la brea recién extraída. o muy blandos como el TALCO. La EXFOLIACION Y FRACTURA: Describe la forma de los trozos que se obtienen al golpear un mineral con el martillo DUREZA: Los minerales pueden ser muy duros. SE RAYA CON LA UÑA SE RAYA CON LA 2 YESO UÑA SE RAYA CON LA 3 CALCITA NAVAJA SE RAYA CON LA 4 FLUORITA NAVAJA SE RAYA CON LA 5 APATITO NAVAJA SE RAYA CON LA 6 ORTOSA NAVAJA SE RAYA CON LA 7 CUARZO NAVAJA 8 TOPACIO RAYA EL VIDRIO 9 CORINDON RAYA EL VIDRIO 10 DIAMANTE RAYA EL VIDREO 1 TALCO . en la que cada uno raya al inmediato anterior. La mayoría de los cristales incoloros pertenecen a 37 . BRILLO NACARADO: Recuerda a la parte interna de algunos moluscos (nácar) que presenta visos blancos con brillo cromático. TRANSPARENCIA: Se dice que un mineral es transparente cuando a través de él podemos ver el contorno de las figuras. Se distinguen varias clases de brillo. que consta de una serie de 10 minerales. BRILLO SEDOSO: El que presenta visos ondulantes como la seda natural. como por ejemplo el DIAMANTE. RAYA: La raya de un mineral es el color de la huella que deja al ser frotado sobre una placa de porcelana sin vidriar. Es una característica del mineral y constituye un elemento importante para la clasificación. OXIDOS. SON APROXIMADAMENTE 50 .SULFUROS AZUFRE CON OTROS GALENA (PbS) ELEMENTOS. GRUPOS 1. RADIOACTIVIDAD. 100 SON COMPUESTOS CUARZO (SiO2) 4. SON COMPUESTOS DE PIRITA (FeS2) 2.ETC. Existen otras propiedades que son mas específicas y tal vez un poco mas difíciles de determinar. SOBRE ESFALERITA (ZnS) TODO METALES.este grupo. COMPOSICIÓN QUIMICA.(F . APROXIMADAMENTE. que nos ayudan a lograr la: CLASIFICACIÓN DE LOS MINERALES Los minerales son sustancias compuestas de uno o varios elementos químicos y son ordenados en grupos según su composición química y su estructura.PLATA PLATINO .GRAFITO DIAMANTE HIERRO COBRE ARSENICO ANTIMONIO . 300 SON COMPUESTOS DE FLUORITA (CaF2) 3SAL GEMA (HALITA HALOGENUROS METALES CON LOS HALOGENOS. POR OXIGENO RUTILO (TiO2) HIDROXIDOS ENLAZADO A GOETHITA (FeOOH) DIVERSOS BRUCITA ELEMENTOS (Mg(OH)2) METALICOS.Cl NaCL) Br . por tanto los minerales se pueden dividir en nueve clases principales: . INDICE DE REFRACCIÓN.AZUFRE . como ser: DENSIDAD. CUPRITA (Cu2O) SON ETC.I). SILVINA (KCl) SON ATACAMITA APROXIMADAMENTE (Cu2(OH)3Cl) .ELEMENTOS NATIVOS EJEMPLOS ORO .ETC. FLUORESCENCIA. 250 38 DESCRIPCIÓN SON SUSTANCIAS CONSTITUIDAS POR ATOMOS DE UNA SOLA CLASE. MAGNETISMO.ETC. DENSIDAD. NIQUELINA (NiAs) SON CALCOSINA (Cu2S) APROXIMADAMENTE . LUMINISCENCIA. MUY DIFUNDIDAS EN LA NATURALEZA INCLUYEN CROMATOSMOLIBDATOS MAGNESITA (MgCO3) SIDERITA (FeCO3) CALCITA (CaCO3) SMITHSONITA (ZnCO3) .ETC. aon APROXIMADAMENTE 200 SON SALES DEL ACIDO SULFURICO. SON 20 BARITINA (BaSO4) ANHIDRITA (CaSO4) YESO (CaSO4.INCLUYE ARSENIATOS Y VANADATOS. SON LOS MAS ABUNDANTES DE LA CORTEZA TERRESTRE.2H2O) SCHEELITA (CaWO4) CROCOITA (PbCrO4) TRIFILINA (LiFePO4) MONACITA (CePO4) TRIPLITA (Mn. SON APROXIMADAMENTE 200 8.6H2O) AMBAR .Fe)2FPO4 CLOROAPATITO Ca5Cl(PO4)3 PIROMORFITA PbCl(PO4)3 ALMANDINO (GRANATE) Fe3Al2(SiO4)3 TOPACIO (Al2Fe2SiO4) BERILO (Al2Be3Si6O18) DIOPTASA (Cu6Si6O18. SON APROXIMADAMENTE 500 9.SUSTANCIAS SON COMPUESTOS DE CARBONO QUE SE ORGÁNICAS FORMAN DEBIDO A LA ACCION DIRECTA DE ALGUNOS SERES VIVOS..5CARBONATOS 6.OXALITA .MELITA FLAGSTAFFITA SIMONELITA – IDRIALITA 39 .FOSFATOS SON COMPUESTOS DE ELEMENTOS CON EL GRUPO PO4.SULFATOS SON DERIVADOS DE LA COMBINACION DE DIVERSOS OXIDOS METALICOS CON ANHIDRIDO CARBONICO.SILICATOS ESTAN FORMADOS POR SILICIO Y OXIGENO. 7. ÓXIDOS Cuarzo También clasificable como silicato (ver tectosilicatos) ver variedades de cuarzo SiO2 Hematites roja (Oligisto) Fe2O3 Óxido de hierro Hematites roja (Oligisto) Fe2O3 Óxido de hierro Principal mena de hierro Hematites roja (Oligisto) con hematites parda Fe2O3 Óxido de hierro Hematites roja terrosa Hematites roja terrosa 40 . 3H2O Hematites parda o limonita (variedad terrosa. Las variedades terrosas de la limonita conocidas como ocre amarillo son utilizadas como pigmento 41 .ocre amarillo) 2Fe2O3·3H2O (material amorfo) La hematites parda es el mineral de hierro más abundante.(Ocre rojo) Fe2O3 Óxido de hierro (Ocre rojo) Fe2O3 Óxido de hierro Se usa como pigmento y abrasivo Hematites micáceo Fe2O3 Hematites micáceo Fe2O3 Hematites micáceo Fe2O3 Hematites parda o limonita 2Fe2O3. El cromo es un componente del acero inoxidable y se emplea en diversas aleaciones. También para fabricar materiales refractarios (como los ladrillos para hornos de fundición) y en la fabricación de vidrio verde. Casiterita (sobre cuarzo) SnO2 Casiterita (sobre cuarzo) SnO2 Casiterita SnO2 42 . También se emplea para la obtención de vanadio y fósforo. Cromita Cr2FeO4 Cromita Cr2FeO4 Cromita Cr2FeO4 Única mena de cromo. Diversas especies de animales (algunos moluscos. insectos como las abejas y algunas aves) poseen peque granos de magnetita para orientarse siguiendo el campo magnético de la Tierra.Magnetita Fe2+Fe3+2O4 (óxido ferroso-férrico) Magnetita Fe2+Fe3+2O4 (óxido ferroso-férrico) Magnetita Fe2+Fe3+2O4 (óxido ferroso-férrico) Junto con la hematita es una de las menas férricas más importantes ya que contiene un 72% de hierro (es el mineral con más contenido en hierro). También como oxidante en la obtención del cloro. cobre.Mena de estaño. Se emplea en aleaciones del acero. H2O)Mn5O10 Mena de manganeso 43 . estaño y plomo. metal base de algunas aleaciones como latón y bronce. Ilmenita Fe2+TiO3 Ilmenita Fe2+TiO3 Ilmenita Fe2+TiO3 Principal mena de titanio. Se usa en aleaciones especiales para la industria aeroespacial y para obtención de pigmentos. zinc. bromo y oxígeno. Pirolusita dendrítica MnO2 Psilomelana dendrítica (Ba. Pirolusita MnO2 Pirolusita MnO2 Pirolusita MnO2 Mena más importante del manganeso. aluminio. fuertemente iónico. manganesio (pirolusita). se emplea como abrasivo (esmeril). estaño (casiterita) y uranio (uraninita). Bragg en 1916 fue la estructura de la cuprita (Cu2O) ilustrada en la figura siguiente: 44 . Los óxidos simples. amatista. topacio y esmeralda). Los óxidos múltiples presentan metales de distintos tamaños combinados con el oxígeno. ÓXIDOS E HIDRÓXIDOS Breve caracterización de los óxidos A esta clase pertenecen aquellos elementos naturales en los que el oxígeno se combina con uno o más metales. Una de las primeras estructuras determinadas con rayos X por L. en contraste con las estructuras de los sulfuros con vinculación iónica. tales como X2O. X2O3.Corindón (sobre Zoisita) (Al2O3) Por su dureza. magnetita). zafiro. XO. El tipo de vínculos entre los átomos de los óxidos es. covalente y metálica. cromo (cromita). Entre los óxidos figuran algunos minerales de gran valor económico. al ser algunas de las principales menas de hierro (hematites. presentan diferentes relaciones X/O (metal/oxígeno). normalmente. Las variedades coloreadas y traslúcidas son consideradas piedras preciosas como el rubí. compuestos de un metal y oxígeno. 45 . perteneciendo al grupo espacial cúbico Fm3m. La estructura de la periclasa (MgO) es idéntica a la del NaCl. A continuación se representa la estructura de los minerales de este grupo en dos proyecciones perpendicular (a) y paralela (b) al eje c. En la sección paralela a {111} esta estructura se parece mucho a la de los minerales del grupo de la hematites. pero en este caso las capas se observan con todas las posiciones octaédricas ocupadas por cationes Mg: Las estructuras de los minerales del grupo de la hematites (Fe2O3)se basan en un empaquetamiento compacto hexagonal de oxígeno con cationes de metales en coordinación octaédrica con ellos. 732 y 0. el Ti4+ se sitúa en el centro del octaedro de oxígeno y cada oxígeno está vinculado con cuatro cationes de titanio: 46 . el corindón y la ilmenita presentan estructuras cristalinas similares.Además de la hematites. El rutilo presenta dos polimorfos la brookita y la anatasa con ligeras diferencias en sus estructuras. Uno de ellos es la estructura del rutilo (TiO2).414. Las relaciones entre los radios atómicos Rx/Ro en los minerales con este tipo de estructura varían entre 0. Las estructuras de los óxidos de tipo XO2 son básicamente de dos tipos principales. En la estructura de rutilo. donde el catión Ti4+está en coordinación octaédrica con los aniones de oxígeno. Los minerales del grupo de rutilo tienen el grupo espacial P42/mnm. e Y es un metal trivalente. donde X representa un metal bivalente. en la cual cada catión esta rodeado por 8 átomos de oxígeno. La fórmula general de los óxidos múltiples de este grupo es XY2O4. Así son las estructuras de los óxidos de uranio. En una celda de espinela de 8Å existen unas 32 posiciones octaédricas y otras 64 tetraédricas. Los cationes son intersticiales a los átomos de oxígeno y ocupan zonas vacantes tetraédricas y octaédricas. colocados en los vértices de un cubo alrededor del metal. Según el relleno de vacancias estructurales por cationes bi y trivalentes se distinguen dos tipos de estructuras de espinela: las espinelas normales e inversas. En los óxidos XO2 de este grupo los aniones de oxígeno presentan una estructura próxima a un empaquetamiento cúbico compacto en dirección de los planos (111) de la estructura. La segunda corresponde a minerales con cationes más grandes y ratios entre 0. minerales todos ellos muy importantes para la industria atómica. torio y cerio con valencia 4. entre ellas 16 octaédricas y 8 tetraédricas estarán ocupadas por cationes.732 y 1 que tienen una estructura próxima a la de la fluorita. 47 .