Autor: Rocio PĂŠrez Caballero
Vers: 2011.11.18
Objetivos didácticos
Objetivos 1.
Diferenciar los minerales de las rocas y conocer las propiedades características que permiten identificar ambos. 2. Identificar diferentes minerales y rocas por sus características. 3. Conocer los procedimientos de extracción de minerales y de sus metales constituyentes. 4. Aprender la utilización que se hace de las rocas.
Preconocimiento
Pre-conocimiento - En cursos anteriores hemos aprendido que la corteza terrestre está formada por rocas y minerales y hemos conocido muchos de la gran variedad de minerales que exiten en la naturaleza. Gracias al estudio de las propiedades características de los minerales, vamos a ser capaces de identificarlos. (forma, color, brillo, dureza...) - Las rocas presentan diversas usos entre los que hemos destacado: • • •
Uso industrial: muchas rocas se utilizan en la construcción, en la producción de cemento, etc Uso ornamental o decorativo: para revestir los suelos, los edificios, las encimeras de las cocinas. Con este fin se usa el mármol y el graito. Uso energético: hay rocas que producen gran cantidad de enrgía, como ocurre con el carbón y el petróleo.
Minerales
Definición Un mineral es una sustancia sólida, natural y no producida por los seres vivos, que se ha originado según una "receta química" determinada.
Propiedades características Existen unos 4000 minerales diferentes ;identificarlos requiere estudiar su forma, color, brillo, dureza, etc. Propiedades características son aquellas que sirven para identificar a las sustancias. Serían propiedades la forma, el color, el brillo, la dureza, la tenacidad, la exfoliación,... La forma de los cristales nos pueden ayudar a reconocer un mineral.
Pero la forma de un cristal puede no ser suficiente para diferenciar dos minerales. Por ejemplo, los cubos que ves en la imagen son de minerales distintos (pirita y halita) y se diferencian por su color y su brillo.
Algunos minerales poseen un color característico, como el gris de la galena o el azul de la azurita. Otros minerales, en cambio, pueden tener distintos colores. Así, el cuarzo puede ser blanco, violeta, gris, incoloro,...
Distintos tipos de cuarzo
Además, distinguimos entre distintos tipos de brillo: Metálico, si el mineral brilla como los metales; vítreo, si lo hace como el vídreo; perlado, si brilla como las perlas y mate, si no tiene brillo. Dureza : resistencia que ofrece un mineral a ser rayado por otro mineral o por otro objeto. Para medir la dureza se usa la escala de Mohs, que está graduada de 1 (talco) a 10 (diamante). Cada mineral puede rayar a los que están por debajo de él en la escala.
Pueden ser: a) Muy blandos. Cuya dureza se situarĂa entre 1 y 2. b) Blandos. Entre 3 y 5 c) Duros. Entre 6 y 7 d) Muy duros. Entre 8 y 10.
Dureza Mineral
Comentario
Composición química
1
Talco
Se puede rayar fácilmente con la uña
Mg3Si4O10(OH)2
2
Yeso
Se puede rayar con la uña con más dificultad
CaSO4·2H2O
3
Calcita
Se puede rayar con una moneda de cobre
CaCO3
4
Fluorita
Se puede rayar con un cuchillo
CaF2
5
Apatito
Se puede rayar difícilmente con un cuchillo
Ca5(PO4)3(OH-,Cl,F-)
6
Ortoclasa Se puede rayar con una lija de acero
KAlSi3O8
7
Cuarzo
Raya el vidrio
SiO2
8
Topacio
Raya a todos los anteriores
Al2SiO4(OH-,F-)2
9
Corindón Zafiros y rubíes son formas de corindón Al2O3
10
Diamante Es el mineral natural más duro
C
Tenacidad: Es la resistencia que ofrece un mineral a romperse al ser golpeado o presionado. Pueden ser: a) Tenaces. Resistentes a los golpes. b) Frágiles. Se rompen con facilidad. c) Dúctiles. Se deforman con los golpes, pero no se rompen (ejemplo los metales). Exfoliación: Es la capacidad de algunos minerales para poder ser fracturados en forma de láminas o formas regulares. Si se rompe de cualquier forma, se produce una fractura.
Clasificación Los minerales se clasifican en dos grandes grupos: • Los silicatos: son los minerales más abundantes sobre la superficie terrestre. Están formados principalmente de dos elementos químicos, el silicio y el oxígeno. • Los no silicatos: están formados por otros elementos químicos distintos al silicio.
Minerales de interés económico Son muchos los minerales de interés económico. Lógicamente, cuanto más fácil sea obtener un producto a partir del mineral, tanto mayor será el interés del mismo. Entre los minerales más importantes podemos citar: • Metálicos: como el oro, plata, mercurio, cobre, etc. También son importantes la pirita (para obtener hierro), galena (plomo), blenda (cinc), cinabrio (mercurio), y bauxita (aluminio). • No metálicos: azufre, grafito (carbono), sepiolita (absorbente), yeso (para la construcción), halita (sal común, para los alimentos), nitratos (para los suelos agrícolas). • Energéticos: uraninita (de la que se obtiene uranio para la producción de energía).
โ ข Gemas o piedras preciosas: diamante, berilo, topacio, malaquita, granates, turquesa.
Minerales metรกlicos
Oro
Plata
Pirita
Blenda
Cinabrio
Bauxita
Galena
Minerales no metรกlicos
Azufre
Halita
Grafito
Sepiolita
Yeso
Minerales energéticos
Uraninita
Piedras preciosas
Diamante
Esmeralda
Rubí
Zafiro
Topacio
Rocas Definición Las rocas son agregados naturales constituidos por uno o más minerales.
Clasificación
Rocas ígneas Las rocas se clasifican, según el lugar donde se forman, en tres grandes grupos: 1. Rocas ígneas o magmáticas: son rocas ricas en Silicio. Se producen al enfriarse y solidificarse el magma fundido o lava, que se origina en el interior de la Tierra a temperaturas de hasta 1200ºC. Hay dos tipos. - Volcánicas: originadas a partir de una erupción volcánica.
•
Basalto: Roca de color negro y brillo mate. Tiene cristales grandes que suelen ser de olivino. Es el mineral más abundante en Canarias y principal material de los fondos marinos.
•
Pumita o piedra pomez: de color claro y tan poco densa que flota en el agua. Debido a sus múltiples oquedades decimos que presentan textura vacuolar.
•
Obsidiana: Roca de color negro brillante. Al romperse quedan superficies cóncavas con aristas muy cortantes (edad de piedra para hachas y cuchillos).
Rocas volcánicas
Basalto
Pumita
Obsidiana
-Plutónicas: Formadas a gran profundidad del magma. •
Granito: Generalmente de color gris, aunque a veces es rosado. En él se distinguen los siguientes minerales: cuarzo, feldespato y mica. El granito es la roca más abundante en los continentes. Es una roca de las más utilizadas en construcción por su capacidad de soportar grandes pesos sin deformarse.
•
Sienita: de color rosado y características muy parecidas al granito, aunque no contiene cuarzo.
•
Gabro: de color oscuro. Los minerales que lo componen son plagioclasas, biotita y otros minerales oscuros.
Rocas plutónicas
Granito
Sienita
Gabro
Rocas metamórficas 2. Rocas metamórficas: Se forman a partir de rocas magmáticas y
sedimentarias cuando éstas se hunden en el interior de la Tierra y sufren transformaciones en su composición química, forma y estructura. Su característica principal es la exfoliación, que es la disposición en hojas o láminas que se disponen aproximadamente paralelas entre sí. Esta foliación se debe a que estas rocas se componen de minerales planos, como las micas. Las principales son: •
Pizarra: roca con laminación plana formada por cristales muy pequeños, no visibles. Su color es variable, aunque predomina el gris oscuro.
•
Esquisto: con laminación ondulada, y los cristales que lo forman sí son perceptibles a simple vista.
•
Gneis: formado por cristales mayores. Sus minerales se disponen en bandas onduladas en las que las micas se alternan con el cuarzo y con los feldespatos.
Rocas metamórficas
Pizarra
Esquisto
Gneis
Rocas sedimentarias 3. Rocas sedimentarias: Se originan a partir de la destrucción de otras rocas
por la acción de diferentes agentes geológicos. Se forman en la superficie de la Tierra, y el viento, el agua y los glaciares erosionan, transportan y depositan los sedimentos formados. A veces se forman fósiles en ellas. En función del tamaño de los granos o fragmentos, pueden ser de 3 clases: •
Conglomerados: Son rocas que tienen los granos mayores de 2 mm. Estos granos reciben el nombre de clastos. Uniendo los clastos hay materiales de tamaño más fino, que constituyen la matriz.
•
Areniscas: son rocas cuyos fragmentos tienen un tamaño inferior a 2 mm pero apreciable a simple vista. Ofrecen un tacto muy áspero, y al rascarlas con una navaja se desprenden granitos de arena.
•
Arcillas o argelinas: son rocas constituidas por fragmentos tan pequeños que se necesita una lipa para verlos.
Rocas sedimentarias
Conglomerado
Arenisca
Arcilla
Entre las rocas sedimentarias se incluyen algunas rocas que no están formadas por fragmentos de otras rocas. De ellas, la más importante es la CALIZA. Hay calizas con aspectos muy diferentes, pero todas desprenden burbujas al echarles ácido clorhídrico (proceden de la calcita). Algunas calizas están formadas mayoritariamente por conchas de moluscos (lumaquelas).
El carbón y el petróleo Carbón: se encuentra en zonas continentales y se forma a partir de restos de
plantas de agua dulce existentes en otras épocas geológicas. Estos restos quedaron enterrados en carbono. Hay 4 tipos de carbón de mayor a menor contenido de carbono: antracita, hull, lignito y turba. Se emplea, sobre todo, para obtener Energía eléctrica. Durante mucho tiempo fue el combustible más utilizado hasta que hace casi un siglo fue desplazado.
Petróleo: es una mezcla de compuestos de carbono e hidrógeno (hidrocarburos). De color oscuro y menos denso que el agua, se originó por la acción de bacterias sobre restos animales y vegetales y se encuentra en zonas continentales en el fondo del mar. Se dedica a usos variados. De él se obtienen no sólo combustibles como la gasolina o el, butano, o materiales como los asfaltos de las carreteras y aceites de motor, también otros productos que en nada recuerdan al petróleo: plásticos, insecticidas, fibras textiles, etc…
Yacimientos de minerales y rocas Un yacimiento es un lugar donde existen grandes cantidades de un mineral o de un tipo de roca de forma natural.
Los minerales o rocas se encuentran con frecuencia agrupados en capas bajo la superficie terrestre. Estas capas reciben el nombre de vetas o filones. Algunos yacimientos están en la superficie terrestre y otros se encuentran debajo de ella. Para extraer los minerales o rocas de estos yacimientos se hacen minas. En ocasiones sólo es necesario picar y excavar el terreno, son las denominadas minas a cielo abierto. Las más importantes son: •
Canteras: se encuentran en la superficie o a muy poca profundidad. De ellas se extraen materiales para la construcción y rocas ornamentales.
•
Cortas: minas de profundidad pequeña o media usuales en la explotación de menas metálicas. Están estructuradas en terrazas.
Pero cuando los minerales o las rocas están a mucha profundidad es necesario cavar túneles y galerías para poder llegar hasta ellos, son las minas subterráneas. Los conductos horizontales se llaman galerías y los verticales pozos.