CRISTALOGRAFÍA
DEF: Estudio de los Cristales y las
leyes
que
gobiernan
su
crecimiento, forma externa y
estructura interna
.
CRISTAL: Sólido homogéneo que
posee un orden interno
tridimensional, que bajo
CRISTALIZACIÓN
Los cristales se forman a partir de
disoluciones, fundidos y vapores. Los
átomos
en
estos
estados
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CRISTALIZACION
Los cristales se forman a partir de disoluciones, fundidos y vapores
Los átomos en estos estados tienden a:
Concentración
Conocen el comportamiento de la sal común al ser disuelta en un recipiente y luego es sometida a procesos de evaporación??. Qué ocurre??
Cl-CALOR
Na-
Cl-
Na-
NaCl
PROCESO NUCLEACION Y/O CENTROS DE
CRISTALIZACION
AMBIENTES DE FORMACIÓN DE
LOS MINERALES
AMBIENTES MAGMATICOS
el magma esta constituido por oxigeno, silicio, aluminio, calcio, magnesio, sodio y potasio, estos fluidos tienden a ascender en la corteza enfriándose y solidificándose de forma lenta en profundidad dando origen a las rocas ígneas intrusivas o saliendo ala superficie y enfriándose bruscamente generando las rocas ígneas efusivas o extrusivas, este enfriamiento permite la cristalización progresiva de minerales siendo los primero en formase los ferromagnesiano como el olivino, piroxenos y las plagioclasas que forman rocas maficas y ultramaficas pobres en sílice, estas rocas dan a lugar a un tipo de yacimientos de minerales denominados ortomagmaticos que contiene cantidades anómalas de cromita, sulfuros de niquel, cobre y Platino
Tipos de agua que pueden contribuir a la formación de un yacimiento hidrotermal.
a.- agua magmatica: procede de lo que queda de la cristalización de un magma
b.- agua meteórica: agua de lluvia infiltrada que al lavar la roca se ha cargado de elementos de interés económico;
c.- agua connata: agua embebida en los sedimentos;
d.- agua metamórfica: al formarse una roca metamórfica se libera una cantidad de agua; e.- agua juvenil: proviene del manto.
Ambiente Metamórfico
Ambiente sedimentario
Las rocas al estar sometida a la intemperie se desgastan, se meteorizan, los
minerales que las componen se alteran varían su estructura y se transforman en
otros minerales mas estables a las condiciones ambientales en la que se encuentran,
(
illita, caolín, montmorillonita, zeolitas, bauxitas, cloritas
, formados por
alteración de feldespatos, olivinos y piroxenos) los mas resistente forman partículas
de diversos tamaños que son trasportados en soluciones, o por el viento y son
precipitados formando nuevos sedimentos, compactados.
Cuarzo, feldespatos, micas, plagioclasas, granates, magnetita, circonio,
hematinas
. si este proceso se genera en cuencas costeras o restringida, y con una
alta concentración de sales se generan la rocas evaporiticas o químicas, en este
ambiente se genera el
yeso, la halita, la silvinita, carnalita, el aragonito, las
fosforitas, Los fosfatos , sulfatos, nódulos de manganeso.
Otras partículas son depositadas generando sedimentos clásticos como gravas,
arenas y limos que se denominan placeres y que son de interés económico por la
Ambientes Sedimentarios
Ambientes glaciales
Ambiente fluviales
Ambientes Desérticos
Ambientes cársticos
Ambientes lacustres, lagos, lagunas
Ambientes palustres, marismas o turberas
Ambientes estuaricos
Ambientes deltaicos
Ambientes de playas
ES EL VIDRIO UN CRISTAL
?
Modelo atómico en un
material ordenado (cristal)
Modelo atómico de un
vidrio
Materiales
amorfos
El cristal está formado por la repetición monótona de
agrupaciones atómicas ordenadas y paralelas entre sí y a
distancias repetitivas específicas, adoptando debido a los
enlaces químicos disposiciones geométricas específicas
llamadas “motivos”.
Red Cristalina
el motivo se sustituye
por un punto único, el
resultado
es
una
orientación
periódica
tridimensional de puntos
que se define como
Retículo;
éstos
son
entramados sobre los
que
se
forman
los
cristales
y
el
paralelepípedo
más
pequeño es la celda
unidad,
(
la
celda
fundamental
de
un
Hay
disposiciones
que
deben
cumplirse en un retículo:
Los alrededores de todos los puntos del retículo deben ser
idénticos (HOMOGENEIDAD)
Las celdas unidad formadas deben ocupar todo el espacio sin
dejar “agujeros”.
Anisotropía Es la propiedad general de la materia según la cual
determinadas propiedades físicas, tales como: elasticidad,
temperatura, conductividad, velocidad de propagación de la luz, etc.
varían según la dirección en que son examinadas.
Redes de Bravais
Red de Bravais
Sistema
Red Triclínica primitiva, P Triclínico
Red monoclínica primitiva, P
Monoclínico
Red monoclínica centrada en las caras, C
Red rómbica primitiva, P
Rómbico
Red rómbica centrada en las bases, C
Red rómbica centrada en el interior, I
Red rómbica centrada en las caras, F
Red tetragonal primitiva, P
Tetragonal
Red tetragonal centrada en el interior, C
Red hexagonal primitiva, P Hexagonal
Red romboédrica primitiva, P Romboédrico o Trigonal
Red cúbica primitiva, P
Cúbico o Isométrico
Red cúbica centrada en el interior, I
FORMAS CRISTALINAS
Pedión Pinacoide Esfenoide Domo Prisma
e) Prisma rómbico: f) Biesfenoide
Combinación de un
prisma y una bipiramide
Según la forma cristalina: Euhedrales o idiomorficos
Subhedrales o Subidiomorficos Anhedrales o Xenomorfos
Euhedral o idiomorficos : cuando se encuentran bien formados y posee caras cristalográficas.
•Subidiomorficos o Subhedrales : cuando presenta al menos una cara cristalográfica
FORMA EXTERNA DE LOS CRISTALES
La superficie del cristal depende de:
El medio externo en el cual crece el
cristal
Influencias externas: Temperatura,
Presión, Naturaleza de la Disolución y
Dirección del movimiento de la
Estructura Interna
Ley
de
Steno
(1669):
“Los
ángulos entre las
caras equivalentes
de los cristales de
la misma sustancia
medidos
a
la
misma
Propiedades Vectoriales de los
Cristales
Las diferentes disposiciones atómicas
a lo largo de los diferentes planos o
direcciones cristalinas, dan lugar a las
propiedades vectoriales:
Dureza
Conductividad térmica y eléctrica
Expansión térmica
SIMETRÍA CRISTALINA
la simetría de la red cristalina es la
Elementos de Simetría
Plano de Simetría
p,
o de reflexión
m
,
SIMETRÍA CRISTALINA
El
eje de rotación ó de
simetría
(A)
(L)
SIMETRÍA CRISTALINA
Centro de simetría
Inverso, (i)
, o centro de
inversión, es un elemento
de simetría puntual que
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Definición
Centro de Simetría (C)
: Se dice
Definiciones
Eje de Simetría de Inversión
Rotatoria
o
eje
de
rota
inversión
: Combina una rotación
alrededor de un eje con inversión
sobre
un
centro.
Ambas
Ejes de simetría
Cualquier línea que pasa a través del centro del cristal y que se gire alrededor de un cristal , cierto número de grados, puede generar caras similares y se le denomina eje de simetría.
Dependiendo de los grados de rotación, existen cuatro tipos de ejes de simetría (de rotación) en cristalografía.
Cuando la rotación repite la forma cada 60 grados, se tendría un eje senario o la SIMETRÍA HEXAGONAL. Un hexágono simboliza al eje de rotación.
Cuando la rotación repite la forma cada 90 grados, se tendría un eje cuaternario o SIMETRÍA TETRAGONAL. Un cuadrado simboliza al eje de rotación.
Cuando la rotación repite la forma cada 120 grados, se tendría un eje ternario o SIMETRÍA TRIGONAL. Un triángulo equilátero simboliza al eje de rotación.
Cuando la rotación repite la forma cada 180 grados, se tendría un eje de binario de simetría o la SIMETRÍA BINARIA. Un ovalo simboliza al eje de rotación.
Ejemplos
Ejes de Simetría de
un hexaedro o
cubo
Planos de
simetría de un
hexaedro o
SISTEMAS CRISTALINOS
NOMENCLATURA
Eje de Rotación: An donde n=2,3,4,6
Planos de Simetría: P
Centro de Simetría: C
Símbolos de Hermann-Mauguin
Eje de rotación: 1,2,3,4,6
Eje de inversión rotatoria: 1, 3, 4, 6
SISTEMAS
PROYECCION ESTEREOGRÁFICA
Proyección estereográfica de cristales Elementos de simetría
SISTEMAS CRISTALINOS
SISTEMA ISOMÉTRICO: Los cristales tienen 4
ejes de simetría ternarios y se refieren a 3 ejes
mutuamente perpendiculares de igual longitud.
SISTEMA HEXAGONAL: Todos los cristales
SISTEMAS CRISTALINOS
SISTEMA
TETRAGONAL
:
Los
SISTEMAS CRISTALINOS
SISTEMA ORTORRÓMBICO
: Los
SISTEMAS CRISTALINOS
SISTEMA MONOCLÍNICO
: Poseen
SISTEMAS CRISTALINOS
SISTEMA TRICLÍNICO
: Un eje
HÁBITO
Formas generales de los cristales.
Cúbica, Octaédrica, Prismática, etc.
Está controlado por el medio ambiente
en el que crecen los cristales, por lo
tanto, pueden cambiar con la localidad.
Los cristales presentan solo raras
Acicular: cristales delgados
como agujas
Hojoso: cristales alargados
Dendrítico: arborescencia con ramas divergentes
parecidos a plantas
Radial: grupos
de cristales radiales
Drusa: superficie cubierta
Columnar : cristales como
columna robustas
Fibroso: En agregados
fibrosos delgados
Botroidal: formas globulares
Mamilar: agregados minerales
en forma de mamas
Ovoliticos: agregado mineral formado por pequeñas esferas
semejantes a huevos de pescados.
Estalactítico
: cuando un mineral es en forma de conos o cilindros
TUBEROSAS:
Superficies redondeadas irregulares, con aspecto de
Concreciones: agregados minerales formados a partir de un
núcleo, son casi esféricas
MASIVO: agregados de cristales de los
CRISTALOQUÍMICA
Los minerales son compuestos químicos, tienen átomos y enlaces que unen esos átomos, dando como resultados la forma del mineral, los átomos tienen protones, neutrones y electrones.
FUERZAS DE ENLACES EN LOS CRISTALES
La propiedades físicas de los minerales como dureza tenacidad, conductividad, magnetismo exfoliación, brillo van a depender del tipo de enlaces que posea el mineral, entre mas fuerte sea el enlace mas duro será el mineral, mas elevada su temperatura de fusión, existen 4 tipos de enlaces, Covalente, Iónico, Metálico, Fuerzas de Van der Waals.
• Presentan un solo tipo de enlace
•Enlace fuerte, dureza media, frágiles, solubles en agua. Exfoliables malos conductores
•Muy fuerte, dureza alta, Aislantes, Insolubles, no conductores, puntos de ebullición y fusión altos.
POLIMORFISMO
Substancia
química Mineral cristalino Sistema Dureza Especifico Peso
C Diamante Grafito Cúbico Hexagonal 10 1 3,5 2,2
S2Fe Pirita Marcasita Cúbico Rómbico 6 6 4,85 5,0
CO3Ca Calcita Aragonito
Rombohédric o Rómbico
3
3,5 2,71 2,95
Igual composición química con estructura cristalina diferente. Materiales que existen en más de una forma cristalográfica
GRUPO
POLIMÓRFICO
set
de minerales
que
tienes
las
misma composición
química y diferentes
estructuras
Grupos Polimórficos
SiO
2
:
Cuarzo y
Tridimita y
Cristobalita
Coesita
Estishovita
FeS
2
:
Pirita
Marcasita
FeOOH
Goethita
Lepidocrocita
CaCO
3
:
Calcita
Aragonito
Fe
2
O
3
Hematita
Maghemita
ZnS:
Esfalerita
Wurtzita
KAlSi
3
O
8
:
POLIMORFISMO
Ortoclasa
: KAlSi
3
O
8
Monoclínico
SEUDOMORFISMO
Fenómeno que tiene lugar cuando por procesos de alteracion un
mineral se transforma en otro cambiando su estructura interna, pero no
se modifica su forma cristalina externa
Mineral resultante de un proceso de sustitución en el cual la apariencia
y dimensiones permanecen constantes, pero el mineral original es
reemplazado por otro.
Tipos
Seudomorfo por infiltración
Seudomorfo en
el cual un mineral es reemplazado por otro,
mediante los siguientes mecanismos:
Sustitución con cambio químico total o parcial
Oxidación a nivel iónico (Fe
2+
Fe
3+, S
2-
S
0
S
6+, etc.)
Salida de algunos elementos y permanencia de
otros
Combinación de algunos de los anteriores
Seudomorfo por incrustación
Producto de
Definición
Compuestos que no cumplen a cabalidad la definición de
mineral.
Sustancia que se asemeja a un mineral pero no demuestra:
Cristalinidad
minerales o materiales que carecen de una
estructura cristalina a gran escala.
Poseen composición química que está fuera de los rangos
aceptados para minerales específicos.
Incluyen:
Materiales amorfos
Vidrios
Mezclas de minerales, materiales de baja cristalinidad,
amorfos, etc.
Ejemplos: limonita, bauxita, ópalo (SiO
2.NH
2
O), arsenato de
ISOMORFISMO
Fuente : Naldrett 1989 Fusión parcial del manto
Precipitación de los sulfuros
Precipitación Posterior de
sulfuros
Redistribución de metales por fluidos
