Tema #1 de la materai de geologia aplicada a ingeniería civil, de la universidad autónoma gabriel rene moreno CIV 249, autor Ing Klinsky Gutierrez Grafito. En esta diapositiva se ven todos los minerales formadores de las rocas, geológicamente hablando.
2. Introducción
Los minerales son substancias de composición química
definida, formada por porcesos inorgánicos naturales,
encontrada en la superfície terrestre y en cuerpos sólidos ,
casi siempre como sólidos de estrutura interna ordenada.
Se debe recalcar que cuando se habla de estrutura ordenada,
esta no implica externamente um sólido regular com aristas,
caras planas y pulidas como se espera que um cristal
presente. Estas forma externa regular solamente ocurrirá
cuando las formas del mineral lo permitan. Hermosos cristales
apenas pueden encontrarse em museos.
La curva de fusión de una substancia cristalina presenta
patamar indicador de la absorción de energia calorífica
(calor latente de fusión) necesária para romper su estrutura
ordenada; esto no sucede con substancias amorfas como ser
vidrio, que aparentemente posee características de un sólido
verdadero.
3. Introducción
Minerales más abundantes:Feldspatos (alumino-silicatos) y
quartzo (óxido de silício).
El estudio de los minerale es objeto de interés de la
mineralogía.
1. Génesis La formación de minerales no se limita a um periodo determinado de la
historia geológica. Muchos provienen de la fase de consolidación de la tierra, otros de
fases posteriores y muchos continúan formándose.
Principales procesos:
a) Resfriamiento del Magma. Los magmas son materiales en estado de fusión
existentes al interior de la tierra, constituídos por mezclas de innumerables
substancias químicas. Al enfriarse se cristalizan formando diferentes minerales.
b) Acción de gases, líquidos y calor magmático. En el proceso de enfriamiento de
los magmas puede ocurrir Liberación de líquidos y gases que, penetrando em hendijas
o vacíos de rocas subyacientes, reaccionan con sus minerales produciendo nuevos
minerales. El calor magmático actuando sobre rocas pre existentes, puede también
dar origen a nuevos minerales a través de um proceso denominado recristalización.
4. Introducción
c) Acción de agentes meteóricos y biológicos: minerales de rocas expuestas al tempo
y clima se alteran, resultando em nuevos materiales, como por ejemplo los
arcillosos. Substancias solubles se pueden precipitar formando otros compuestos.
d) Precipitación de sales: Las substancias em solución existentes en las aguas
continentales y marinas pueden precipitar por evaporación, super saturación,
variación de pH, acción de organismos y otros processos produciendo minerales.
Clasificación Generalmente se los classifica em base a su composición química. Es de
particular interés para la ingenierái los 5 grupos a continuación:
- Silicatos
- Carbonatos
- Óxidos
- Sulfatos
- Sulfitos
Los silicatos ocupan cerca del 93% de la Litosfera.
10. Propiedades Físicas
Peso Específico:
Generalmente sufre devíos del valor real por presencia de impurezas.
Generalmente presentan valores entre 2.5 a 3.5 g/cm3.
Dureza:
Es la resistência de la superfície del material al ser rayado.
Escala Mohs es compuesta por diez minerales de referencia, de menos a más
duro:
1. 𝑇𝑎𝑙𝑐𝑜 3𝑀𝑔. 4𝑆𝑖𝑂2𝐻20
2. 𝑌𝑒𝑠𝑜 𝐶𝑎𝑆𝑂4. 2𝐻20
3. 𝐶𝑎𝑙𝑐𝑖𝑡𝑎 𝐶𝑎𝐶𝑂3
4. 𝐹𝑙𝑢𝑜𝑟𝑖𝑡𝑎 𝐶𝑎𝐹2
5. 𝐴𝑝𝑎𝑡𝑖𝑡𝑎 𝐶𝑎5 𝐹, 𝐶𝑙 (𝑅𝑂4)3
6. 𝑂𝑟𝑡𝑜𝑐𝑙𝑎𝑠𝑖𝑜 𝐾2𝑂. 𝐴𝑙2𝑂3. 6𝑆𝑖𝑂2
7. 𝑄𝑢𝑎𝑟𝑡𝑧𝑜 𝑆𝑖𝑂4
8. 𝑇𝑜𝑝𝑎𝑐𝑖𝑜 𝐴𝑙2𝑆𝑖𝑂4
9. 𝐶𝑜𝑟𝑖𝑛𝑑𝑜 𝐴𝑙2𝑂3
10. 𝐷𝑖𝑎𝑚𝑎𝑛𝑡𝑒 𝐶
11. Propiedades Físicas
Clivaje:
Son los planos de ruptura a lo largo de los cuales se da la ruptura de los
minerales al ser sometidos a esfuerzos mecánicos.
Los planos de clivaje pueden darse em una, dos o três direcciones.
Brillo:
Aspecto de la superfície cunado la luz es reflejada.
Color:
Generalmente los que presentan brillo metálico presentan color siempre
amarillo.
Trazo:
Es el color del polvo fino que deja el mineral. Para observarse, se raya
uma placa de porcelana no vitrificada com el material examinado. Por
ejemplo, la pirita, de color amarillo latón, pero que presenta trazo de
color negro.
Magnetismo:
Algunos minerales como la magnetita, pirrotita, pueden imantarse de forma
permanente, facilitando su identificación com un imán.
12. Propiedades Químicas
La unidad básica em cualquier estrutura cristalina es el átomo. Los
cristales pueden clasificarse de acuerdo a las ligaciones existentes entre
las unidades estructurales constituyentes y que mantiene íntegro el
retículo cristalino.
Son cinco los tipos deligaciones: metálica, covalento u homopolar, iónica
o polar, ligación de Van der Waals y mixta.
La ligación dominante es la iónica. Aproximadamente 1800 de las 2000
espécies minerales son iónicas.
En uma estrutura iónica, cada cátion tiende a ser envuelto por ánions, el
número de anions capaz de envolver al cátion depende del tamaño relativo
de ambos, expressado como razón iónica:
𝑟𝑎𝑧ó𝑛 𝑖ó𝑛𝑖𝑐𝑎 =
𝑅𝑐
𝑅𝑎
, Rc = Radio catiónico, Ra = Radio aniónico
El número de ánions capaz de envolver um cátion se denomina número de coordinación del
cátion. Muchos cátions se presentan en un número único de coordinación. Otros, como el del
alumínio, cuya razón radial se presenta entre dos números. En este caso la coordinación
depende de la temperatura y presión em la que se da la cristalización.
Alta temperatura y baja presión, favorecen coordinaciones bajas. Baja temperatura y alta
presión favorece altas coordinaciones.
14. Propiedades Químicas
Se denomina polimorfismo al fenómeno que ocurre em minerales de misma
composición química pero presentan estructuras reticulares diferentes.
Como el caso de la Grafita (hexagonal) y el diamante (cúbico), ambos
compuestos por Carbono.
Características a observar
15. “Yo trabajo con piedra desde mi niñez,
porque mi padre y mi abuelo fueron
artesanos. En Tiwanacu, la cerámica y la
piedra son de origen sedimentario y
volcánico. La cantera o lugar donde se
extrae la piedra está como a 10
kilómetros y antes teníamos que
caminar con la piedra alzada. Ahora la
traemos en movilidad”, cuenta.
Por estudios que hizo este artesano, recuperó de la
historia oral el uso de sábila de cactus para
ablandar las piedras. Al experimentar con un
retazo de arenisca que sumergió en agua con esta
planta, comprobó que sí es posible el
ablandamiento. “La sábila se incrusta en la
porosidad y cuando le das un golpe para hacer un
detalle al esculpir, no se sale. En otra piedra, si
golpeas con combo, se desportilla”, asegura.
