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Tema 2 Los procesos geológicos y la formación de minerales y rocas (I) - Contenido educativo

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Subido el 4 de noviembre de 2024 por Luis Francisco A.

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Se corresponde con la primera parte de minerales, donde se explican las características generales de la materia mineral y la clasificación de los minerales.

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Hola a todos, aquí os presento el primero de los vídeos basados en la presentación del tema 2 00:00:01
de los procesos geológicos de la formación de minerales y de rocas 00:00:08
y concretamente vamos a ver una primera correspondiente a lo que son los minerales. 00:00:12
Entonces, en esta parte lo que vamos a ver va a ser la composición, digo la composición, 00:00:19
lo que es la característica de lo que es un mineral, ¿vale? 00:00:24
Entonces, como se os dice ahí, pues un mineral es una sustancia que tiene una composición química definida, ¿vale? Que normalmente va a ser sólido, ¿de acuerdo? E inorgánico, o sea que no va a intervenir el ser humano en su formación ni tampoco los otros seres vivos y que tiene una estructura cristalina, ¿vale? Que luego hablaremos sobre ella. 00:00:29
Hay que diferenciar lo que sería un mineral de lo que es una roca, porque la roca es un agregado, un agregado de cristales de un solo mineral o de varios minerales, ¿de acuerdo? Pero también una roca puede tener presencia de otras sustancias que no tengan estructura de mineral, ¿de acuerdo? 00:00:52
¿Vale? Entonces, como os he dicho, ¿vale? Pues los minerales van a ser sustancias que están formadas por la agrupación de unos elementos químicos, que son lo que llamamos elementos geoquímicos, que se van a combinar entre sí a través de los distintos tipos de enlaces que conocemos. Enlaces iónicos, covalentes, metálicos, moleculares, ¿vale? 00:01:12
Vale, entonces, uno de los puntos que hay que tener en cuenta es que yo os he dicho que un mineral tiene una composición química definida y es cierto que los minerales, digamos, tienen un conjunto de elementos químicos que son los que van a definirles como tal. 00:01:36
Por ejemplo, lo que tenemos aquí, tenemos el cloruro de sodio, que sería la alita o salgema, y el sulfuro de plomo, que sería un mineral que está constituido por azufre y plomo, mientras que la alita estaría constituida por cloro y sodio. 00:01:52
vale pero esa composición química aunque es definida no es fija vale yo puedo utilizar una 00:02:11
fórmula química para poder expresar la composición química de un determinado mineral no estaría mal 00:02:21
de acuerdo pero hay que tener en cuenta que dicha composición puede variar según las condiciones de 00:02:27
presión y temperatura a las que se encuentra el mineral entonces vamos a tener por ejemplo 00:02:33
minerales que realmente estos minerales pueden experimentar cambios en su composición química 00:02:39
y convertirse en otros minerales sin que se produzca un cambio en la estructura vale entonces 00:02:50
tenemos lo que se denomina el isomorfismo como os dice aquí minerales isomorfos son aquellos que 00:02:57
tienen la misma estructura cristalina pero una composición química diferente aunque similar 00:03:03
¿De acuerdo? Y eso se debe a que en los ambientes de formación de los minerales hay millones y millones de moléculas, de átomos, de iones en constante movimiento y es muy frecuente que se produzcan sustituciones de unos por otros. 00:03:09
Estas sustituciones, ¿vale?, van a venir determinadas por lo que se denominan los radios iónicos. 00:03:26
Es decir, yo no puedo quitar un ión o un átomo del interior de una red cristalina, del interior de un mineral, 00:03:32
y sustituirle por otro que sea más grande o por otro que sea más pequeño. 00:03:40
Tengo que sustituirle por otro que sea de un tamaño similar. 00:03:45
¿Vale? Tiene que tener un tamaño similar. 00:03:49
Y no solamente un tamaño similar, también hay que tener en cuenta la valencia. 00:03:51
¿Vale? Acordaos que la valencia, pues, haría referencia al número de electrones que puede compartir un elemento o que puede intercambiar un elemento para adquirir una configuración electrónica estable. 00:03:55
Entonces, vamos a tener situaciones en las cuales el isomorfismo, vamos a sustituir átomos distintos, ¿vale? Pero que tienen un tamaño similar. 00:04:07
por ejemplo el caso de los átomos de hierro y de magnesio vale el átomo de hierro su ión el hierro 00:04:20
2 más vale es o tiene un radio iónico similar al del átomo de magnesio que es el magnesio 2 más y 00:04:27
tienen además la misma carga eléctrica entonces yo puedo sustituirle dentro de esos átomos puedo 00:04:36
sustituirlos dentro de una red de átomos que esté constituida por silicio y oxígeno, ¿vale? Una red 00:04:43
de lo que llamaremos silicatos, que ya lo veremos más adelante. Entonces, al realizar esa sustitución, 00:04:52
el hierro puede ser sustituido por el magnesio o el magnesio por el hierro. Ese sería el caso de la 00:04:57
que se llama la serie isomórfica del olivino. El olivino es un mineral, ¿vale? Y este mineral 00:05:04
estaría formado por realmente esta serie isomórfica está formada por tres minerales 00:05:10
vamos a tener una de las bases que es la rica en hierro que recibe el nombre de fallalita 00:05:16
fallalita escrito con f y con y otra rica en magnesio que es la forsterita y luego por último 00:05:22
la intermedia que sería lo que llamamos olivino que tiene cantidades intermedias entre hierro y 00:05:31
magnesio. Luego también podemos tener la situación en la que aunque ambos átomos, ambos iones tengan 00:05:36
el mismo radio, no tengan la misma carga, ¿vale? Y entonces tengamos que realizar otras sustituciones 00:05:45
aparte de esa, otras sustituciones de elementos diferentes. Eso es lo que sucede, por ejemplo, 00:05:54
en las redes de los silicatos, que es un tipo de mineral que veremos. En las redes de los silicatos 00:06:01
vamos a tener silicio y oxígeno y el ión de silicio tiene una valencia 4. ¿Vale? Bueno, pues ese ión 00:06:07
de silicio yo lo puedo sustituir parcialmente por iones de aluminio que tienen valencia 3. 00:06:16
Tienen el mismo radio, ¿vale? El aluminio 3 más y el silicio 4 más tienen el mismo radio, pero 00:06:22
no tienen el mismo tamaño, entonces, digo, no tienen el mismo tamaño, perdón, no tienen la misma carga 00:06:30
eléctrica, entonces tengo que realizar una sustitución de otros átomos, por ejemplo, de calcio, 00:06:37
sustituirlos por átomos de sodio o por átomos de potasio, ¿vale? Y entonces surgen otras series 00:06:43
isomórficas, como es el caso de la serie de las plagioclasas, pero bueno, eso no quiero liaros 00:06:50
mucho más, eso ya lo veremos más adelante. Luego una cosa muy importante que tenéis que tener en 00:06:55
cuenta es que independientemente de todo lo que os he estado comentando vamos a tener que los átomos, 00:07:03
las moléculas e iones que constituyen los minerales van a estar ordenados según unas 00:07:12
pautas geométricas, ¿vale? Y esas pautas geométricas van a venir determinadas por las condiciones de 00:07:18
presión y temperatura, ¿vale? Y esas pautas geométricas, esas estructuras geométricas, ¿de 00:07:26
acuerdo? Cuando las podemos ver a simple vista es lo que llamamos cristales, ¿vale? Entonces, esos 00:07:32
cristales, ¿de acuerdo? Van a estar ahí los átomos, van a estar distribuidos, ¿de acuerdo? Formando una 00:07:40
serie de figuras que ya veremos un poquito más adelante y estos cristales presentan un cierto 00:07:47
grado de simetría, ¿vale? Acordaos que la simetría dentro de lo que serían las matemáticas o por 00:07:56
ejemplo el dibujo es un conjunto de operadores que me permite hacer coincidir elementos, ¿vale? En 00:08:04
este caso de una red cristalina mediante qué operadores pues mediante reflexiones mediante 00:08:11
deslizamientos mediante reflexiones bueno reflexiones deslizamientos ya os lo he dicho 00:08:18
mediante cambios de coordenadas vale entonces van a existir toda una serie de operadores de 00:08:24
simetría aquí tenéis señalados algunos tenéis por ejemplo el que se llama vector de traslación 00:08:30
¿vale? que no le vamos a ver. Aquí tenéis la línea de deslizamiento y aquí si tenéis uno que es el plano de simetría ¿vale? 00:08:36
El plano de simetría va a separar partes que son simétricamente iguales ¿vale? Yo creo que no hace falta hablar mucho más 00:08:46
simplemente observando la figura ¿vale? Este sería el plano de simetría ¿de acuerdo? En este caso opera con la reflexión. 00:08:53
Este que tenéis aquí es un plano de deslizamiento. 00:09:03
El plano de deslizamiento vendría dado por esto, ¿vale? 00:09:06
Este va a operar con la reflexión, ¿vale? 00:09:09
Y un deslizamiento. 00:09:13
Entonces, este objeto que tenemos aquí, al reflejarse, se posicionaría aquí y después se desplazaría hacia acá. 00:09:16
¿Por qué? 00:09:24
Porque se desplaza siempre la mitad del vector de traslación, que el vector de traslación sería este. 00:09:24
pero bueno este tampoco os preguntaré en el examen pero de estos de aquí sí vale estos constituyen 00:09:29
los ejes de simetría los ejes de simetría van a operar con el giro de tal manera que cada cierto 00:09:37
número de grados van a coincidir elementos presentes en el cristal vale entonces vamos a 00:09:43
tener los siguientes ejes el primero de los ejes es el llamado eje monario vale en el caso del eje 00:09:50
monario tenemos que dar una vuelta completa o sea 360 grados para volver a coincidir en la misma 00:09:58
posición vale o en una posición simétrica luego tenemos el eje binario vale en el eje binario 00:10:05
vamos a coincidir o vamos a observar una coincidencia vale cada 180 grados o sea se van 00:10:14
a producir dos semigiros. Vamos a tener primero este y después este otro, ¿de acuerdo? O sea, 00:10:21
va a haber una coincidencia cada 180 grados. Luego tenemos el ternario, que en el ternario 00:10:29
vamos a tener que va a haber, en este caso, coincidencias a 120 grados, ¿vale? Luego tendríamos 00:10:35
el cuaternario en el que va a haber coincidencias cada 90 grados y por último el eje escenario en 00:10:43
el que las coincidencias van a aparecer ¿vale? cada 60 grados ¿de acuerdo? Este es otro elemento 00:10:52
de simetría del que os voy a preguntar y hay un tercer elemento de simetría que es el llamado 00:11:00
centro de simetría que en este caso opera con la inversión ¿vale? separando puntos que están 00:11:06
situados en coordenadas inversas, ¿vale? Bueno, pues estas, estos operadores de simetría se van 00:11:11
a aplicar a agrupaciones de átomos, ¿vale? Agrupaciones de átomos que estos átomos, como yo os he dicho 00:11:21
antes, van a tener una estructura típica, característica. Entonces, en los minerales, ¿vale? 00:11:32
Vamos a tener que, sea cual sea el tipo de mineral, su estructura va a venir definida por lo que llamamos las celdas unitarias. 00:11:41
Las celdas unitarias son estas que aparecen aquí, ¿vale? 00:11:51
Las celdas unitarias vienen determinadas por, en principio, los tres puntos que están más cercanos, ¿vale? 00:11:54
Lo que llamamos nodos más cercanos entre sí y los ángulos que forman, ¿vale? 00:12:03
Las posiciones de dichos nodos, de dichos puntos, ¿de acuerdo? 00:12:10
Entonces, según eso, mezclando además los elementos de simetría con estas redes que aparecen aquí, ¿vale? 00:12:15
Vamos a obtener lo que se llaman los sistemas cristalinos, ¿vale? 00:12:23
Vamos a tener el primer sistema que sería el sistema cúbico, que sería el de mayor simetría, como podéis ver aquí, ¿vale? Porque esto nos está indicando la simetría máxima tiene tres ejes cuaternarios, cuatro ejes ternarios, seis ejes binarios, nueve planos y centro, centro de simetría, ¿vale? 00:12:28
y puede tener una simetría mínima que vendría dada por los cuatro ejes ternarios. 00:12:50
Luego tenemos el tetragonal, bueno, se me ha olvidado deciros que las distancias entre los nodos A, B y C son iguales 00:12:57
y los ángulos alfa, beta y gamma que se forman entre esas distancias son 90 grados. 00:13:04
Luego tenemos el sistema tetragonal que es parecido a este, solo que A es igual a B pero distinto de C. 00:13:12
Tenemos una simetría máxima que sería un eje cuaternario, cuatro ejes binarios, aquí tendría de uno a cuatro planos, ¿vale? Y un centro de simetría. Y la simetría mínima sería, pues eso, sería un eje cuaternario. 00:13:18
¿Vale? Y a medida que vamos descendiendo, vamos teniendo los diferentes sistemas, el hexagonal, el romboédrico trigonal, el rómbico, el monoclínico, el triclínico, y cada vez la red va siendo menos simétrica. 00:13:40
¿Vale? De tal manera que llegaríamos al último ¿Vale? En el que tenemos que las constantes cristalográficas que os menciono aquí serían A igual a B, o sea A distinto de B distinto de C, alfa distinto de beta distinto de gamma distinto de 90 grados y como máximo presenta un centro de simetría ¿Vale? 00:13:53
Entonces, la clase menos simétrica sería la triclínica, ¿vale? Mientras que la más simétrica sería la cúbica, ¿vale? Bueno, como os he dicho anteriormente, la forma de la red cristalina pues va a variar dependiendo de las condiciones de presión y temperatura, ¿vale? 00:14:15
De tal manera que hay minerales que presentan la misma composición química, pero tienen diferente estructura, ¿vale? 00:14:36
A diferencia del isomorfismo, que en el isomorfismo era la misma estructura, pero diferente composición química. 00:14:44
Entonces, cuando estamos en esa situación, hablamos de polimorfismo, ¿vale? 00:14:52
El polimorfismo, como os dice aquí, son minerales con la misma fórmula química, pero con los átomos dispuestos de manera distinta. 00:14:57
Tienen una distinta estructura cristalina. 00:15:06
¿Por qué? 00:15:08
Porque obedecen a diferentes condiciones de presión y temperatura. 00:15:08
¿Vale? 00:15:14
Entonces, aquí tenemos dos minerales, el grafito y el diamante, aunque este diamante está tallado. 00:15:15
¿Vale? 00:15:21
Entonces, ambos tienen la misma composición química. 00:15:23
Están constituidos por átomos de carbono. 00:15:27
Pero ambos se forman en condiciones diferentes. 00:15:29
el grafito se va a formar en condiciones superficiales mientras que el diamante se 00:15:32
va a formar en condiciones de alta profundidad vale se forman en el interior de la tierra 00:15:38
entonces el grafito va a presentar una red cristalina hexagonal vale que está constituida 00:15:43
por planos en los que los átomos de carbono se disponen formando hexágonos unidos entre sí a 00:15:50
su vez por una serie de enlaces débiles por eso el grafito es un mineral blando vale se pueden romper 00:15:57
estos enlaces y entonces pueden deslizar las láminas vale es un mineral que se utiliza por 00:16:05
ejemplo como lubricante o que es el que se utiliza en las minas de los lapiceros vale 00:16:10
sin embargo el diamante el diamante está constituido por una red cristalina de tetraedros 00:16:17
O sea, vamos a tener que los átomos de carbono se van a disponer, ¿vale? Alrededor suyo otros cuatro átomos de carbono que forman un tetraedro, ¿vale? Y las uniones que hay entre ellos son uniones de tipo covalente a polar, o sea, son enlaces covalentes muy fuertes, ¿vale? Con lo cual el diamante es el material natural más duro que hay, ¿vale? Es un material muy resistente, ¿vale? ¿Y eso a qué se debe? 00:16:23
bueno pues se debe a que a altas profundidades a más de 150 kilómetros de profundidad que es 00:16:51
donde se suelen formar los diamantes o a partir de esa zona empiezan a aparecer diamantes vale 00:16:58
los átomos de carbono se van a disponer así mientras que en zonas más superficiales pues 00:17:02
se van a disponer así de esta manera vale y eso se debe todo pues a las condiciones de presión y 00:17:07
temperatura. ¿De acuerdo? Bueno, pasamos a la siguiente diapositiva, pero antes os tengo que 00:17:14
explicar que hay una serie de características importantes que tenéis que conocer, que es 00:17:23
respecto a la formación de los minerales. ¿Vale? Para que se formen los minerales, primero tiene 00:17:29
que haber lo que se llama un núcleo de cristalización y alrededor de ese núcleo de 00:17:35
cristalización, un pequeño cristal que no necesariamente tiene que tener la misma 00:17:40
composición que el mineral, pues va a ir creciendo el mineral y va formando la 00:17:45
estructura del cristal, ¿vale? Sin embargo, en la mayoría de los casos van a existir 00:17:49
una serie de imperfecciones, ¿vale? Lo más normal es que un cristal así muy bien 00:17:57
talladito, como muchas veces nos lo muestran, no lo encontremos en la 00:18:03
naturaleza. ¿Qué requerimos o qué se necesita para que puedan generarse ese tipo de cristales? Bueno, 00:18:06
pues se necesitan en principio tres cosas. Lo primero, tiempo. Los cristales minerales requieren 00:18:14
tiempo para formarse, de manera que si este tiempo es corto no consiguen generar una estructura 00:18:21
cristalina y van a producir sustancias amorfas a las que se llaman mineraloides, que sería el 00:18:27
caso, por ejemplo, del ópalo o la oxidiana. Necesitan espacio, ¿vale? Si, por ejemplo, no hay espacio 00:18:34
porque al mismo tiempo están creciendo otros minerales, lo único que podemos tener son lo que 00:18:41
se llaman agregados cristalinos irregulares. Eso es lo que sucede con las rocas. Si nosotros, por 00:18:45
ejemplo, tenemos un granito, en el granito sabéis que se observan el cuarzo, el 00:18:52
feldespato y la mica. Forman cristales, pero son cristales irregulares, aunque por dentro 00:18:58
siguen teniendo la misma estructura cristalina que si tuvieran una forma regular. A eso se le 00:19:05
domina agregado cristalino. Hay veces que los agregados cristalinos pueden presentar crecimientos 00:19:13
simétricos. Entonces, cuando presentan esos crecimientos simétricos, a eso lo llamamos 00:19:18
maclas, ¿vale? Y muchas veces sirven para poder identificar el tipo de mineral que es, la clase 00:19:22
de mineral, ¿vale? Por ejemplo, hay un mineral que se llama estaurolita cuya, cuyos cristales forman 00:19:30
lo que se llama una macla de cruz de San Andrés. La cruz de San Andrés es un aspa, ¿vale? Pues es 00:19:38
una cruz, una forma de macla muy típica en la estaurolita, ¿vale? Luego también podemos tener 00:19:43
maclas paralelas como sucede por ejemplo con las plagioclasas que también son muy características 00:19:50
¿vale? y luego la última condición que tenemos que tener es reposo ¿vale? si la mezcla en la que 00:19:55
están los minerales está constantemente moviéndose no serán las condiciones adecuadas para el 00:20:03
crecimiento de buenos cristales ¿vale? pero aunque no se produzca ya os digo el crecimiento de buenos 00:20:08
cristales lo que nosotros observamos lo que son los agregados cristalinos tienen estructura 00:20:14
cristalina, o sea, sus átomos, moléculas, iones, etcétera, van a estar ordenados. ¿De acuerdo? Bueno, eso sería 00:20:20
lo último que quería deciros acerca de la formación de los minerales. Entonces, vamos a pasar ahora a 00:20:30
ver el último punto de este vídeo, que va a ser la clasificación de los minerales. Entonces, los 00:20:37
minerales los vamos a clasificar en una serie de grupos. El primero de los grupos que tenemos es 00:20:43
el grupo de los no silicatos. Los no silicatos son minerales que se van a caracterizar porque 00:20:49
no presentan silicio en su composición. ¿Vale? No tiene silicio. Pueden tener otros elementos, 00:20:55
oxígeno por ejemplo, pero no tienen silicio. ¿De acuerdo? Y entonces vamos a clasificar estos no 00:21:03
silicatos, ¿vale? Los vamos a clasificar en una serie de grupos. El primero de los grupos es este 00:21:10
que tenéis aquí, los elementos nativos, ¿vale? Están constituidos por átomos de elementos químicos 00:21:16
que no se combinan con otros, por ejemplo, el oro, ¿vale? El oro nativo está constituido sólo por 00:21:23
átomos de oro. El mercurio, ¿vale? Está constituido por átomos de mercurio. El cobre, por átomos de 00:21:30
cobre. La plata, por átomos de plata. El carbono, ¿vale? También sería un elemento nativo. Lo que 00:21:36
pasa es que, como hemos visto, pues puede presentar un polimorfismo. Luego tenemos los aluros. Los 00:21:43
aluros son combinaciones de elementos halógenos, concretamente del flúor y del cloro, con metales. 00:21:51
Por ejemplo, este que tenéis aquí. Este sería la alita, ¿vale? O sea, el gema, que en este caso 00:21:59
está compuesta por cloro y por sodio, ¿vale? Va a estar compuesta por cloro y por sodio en la 00:22:07
proporción 1 a 1, es decir, tenemos un átomo de sodio por cada átomo de cloro. O, por ejemplo, 00:22:15
la fluorita. La fluorita, su fórmula química es CaF2, ¿vale? En este caso vamos a tener un átomo 00:22:21
de calcio por cada dos átomos de flúor. Otro, los óxidos. Los óxidos son combinaciones 00:22:30
de oxígeno con un metal, ¿vale? Eso es lo que sucede, por ejemplo, con el oligisto o 00:22:38
hematitis, llama igual, ¿vale? Que es el trióxido de hierro, ¿vale? Está compuesto 00:22:44
por oxígeno y por hierro y están en una proporción dos de hierro por cada tres de 00:22:49
oxígeno. O el corindón. El corindón está formado por aluminio y oxígeno. La fórmula química del 00:22:54
corindón es Al2O3. O sea, tenemos dos átomos de aluminio por cada tres de oxígeno. Luego tenemos 00:23:02
los sulfuros. Los sulfuros serían la combinación de azufre con un metal. En este caso, por ejemplo, 00:23:11
tenemos este que os aparece aquí que es la blenda es el sulfuro de zinc en este caso estaría formado 00:23:21
por un átomo de zinc y un átomo o sea la red cristalina estaría formada por átomos de zinc y 00:23:28
de azufre vale en la proporción 1 a 1 también tenemos la pirita que está formado por azufre y 00:23:34
por hierro sólo que en la red cristalina están en la proporción 2 de hierro por cada uno de azufre 00:23:44
la galena, ¿vale? En el que la proporción dentro de la red cristalina sería uno de plomo por cada uno de azufre 00:23:49
o el cinabrio, ¿vale? Que sería dentro de la red cristalina la proporción uno de mercurio por cada uno de azufre. 00:23:58
El siguiente grupo, los carbonatos. Los carbonatos están formados por la combinación del ión carbonato 00:24:08
que es CO3 con dos cargas negativas con un metal. Es el caso de la calcita, ¿vale? Este que tenemos 00:24:15
de aquí y el aragonito. El aragonito tiene la misma composición que la calcita, sólo que tienen 00:24:23
diferente red cristalina. Estaríamos otra vez ante el caso de un polimorfismo. El aragonito es el 00:24:30
carbonato de calcio que se forma más superficialmente y a mayor profundidad se formaría la calcita, ¿vale? 00:24:37
También tendríamos como minerales dentro de los carbonatos la dolomita, que estaría formada por calcio y por magnesio, hay una sustitución parcial de calcio por magnesio, y la siderita, que estaría formada por el ión carbonato y hierro. 00:24:45
Por ejemplo, la siderita podría proceder de la calcita por sustitución del calcio por hierro. ¿Vale? Podríamos tener ahí en ese caso una especie de isomorfismo. ¿Vale? 00:25:06
Y ya por último tenemos los sulfatos, que son las combinaciones de metales con el ión sulfato, SO4, con dos cargas negativas, aquí os aparece uno que es la epsomita, pero los más conocidos son la anidrita, que es el sulfato de calcio, CaSO4, o el yeso, que es el sulfato de calcio con dos moléculas de agua en su composición, ¿vale? 00:25:18
El yeso procede de la anidrita por un proceso de hidratación, ¿vale? O sea, podemos tener que si la anidrita gana agua se convierte en yeso o al contrario, si el yeso pierde agua se convierte en anidrita, ¿de acuerdo? 00:25:44
¿De acuerdo? Bueno, pues esto sería en cuanto a los no silicatos. En cuanto a los silicatos, en este caso vamos a tener que los silicatos serían la mayoría de los minerales que hay presentes en la superficie terrestre, ¿vale? O la mayoría de los minerales que hay en la Tierra, ¿de acuerdo? 00:25:58
En este caso están formados por la unión del silicio y el oxígeno constituyendo una estructura tetraédrica, SiO4, o sea, vamos a tener el ión de silicio situado, ¿vale?, entre cuatro átomos de oxígeno formando un tetraedro, ¿vale?, quedando cuatro cargas negativas en los extremos donde están los oxígenos, ¿vale? 00:26:18
Y esas cargas negativas se pueden compensar uniéndose a otros tetraedros o uniéndose a elementos químicos. 00:26:44
Entonces, el primero de los grupos que tendríamos, el más sencillo de todos, sería el de los mesosilicatos, 00:26:53
que están constituidos por tetraedros que están aislados entre sí, unidos por cationes de elementos metálicos. 00:27:00
Eso es lo que sucede con los minerales del grupo del olivino, ¿vale? 00:27:06
la serie que os he mencionado antes de olivino, posterita, fallalita, ¿vale? En este caso vamos a 00:27:10
tener que van a estar unidos, ¿vale? Los tetraedros de silicio se unen a hierro o a calcio, luego 00:27:17
tenemos los minerales del grupo de los granates, que son varios, los principales son el almandino, 00:27:25
el piropo, la espesartina, la uvarovita, la grosularia, ¿vale? Y luego tendríamos que 00:27:31
también dentro de este grupo estarían los silicatos de aluminio, que son la distena, la andalucita y la 00:27:38
sigimanita. ¿Vale? El siguiente de los grupos sería el de los inosilicatos. Los inosilicatos están 00:27:44
constituidos por parejas de silicatos que se unen luego entre sí por cationes de elementos metálicos. 00:27:53
En este caso, el grupo más importante es el grupo de la epidota. Luego tenemos el caso de los 00:28:00
ciclos silicatos en el que tenemos que los tetraedros se unen en grupos de 3, de 4 o de 6 00:28:09
formando anillos, ¿de acuerdo? Unidos esos anillos entre sí mediante cationes. Es el caso del berilo 00:28:16
y de la turmalina, ¿vale? Luego os mostraré unas imágenes de cómo son las estructuras de estos 00:28:26
silicatos. Después tendríamos los inosilicatos, que son lo que llamamos silicatos en formas de 00:28:31
fibra o cadena. En este caso podemos tener tetraedros formando cadenas unidas entre sí 00:28:39
por cationes. Hay veces que las cadenas son simples, una sola cadena, y entonces hablamos 00:28:45
de piroxenos, como es el caso de la agujita, o bien son cadenas dobles y entonces hablamos de 00:28:52
los anfíboles, como es el caso de la orblenda. Aquí tenéis, en esta imagen, este que tenéis aquí 00:28:59
concretamente, este sería un anfíbol, la tremolita, ¿vale? Fijaos que aquí tenéis el berilo, de acuerdo, 00:29:05
que os he mencionado antes con los ciclosilicatos, ¿vale? Pero vamos, no quiero liaros más con eso. 00:29:15
La siguiente estructura que tenemos es la de los filosilicatos, o sea, los silicatos en los que 00:29:22
los tetraedros se disponen formando hojas paralelas entre sí unidas por cationes. ¿Cuáles son los más 00:29:27
importantes? Pues los más importantes son el grupo de las micas, ¿vale? Aquí tenéis uno de ellos, la 00:29:34
lipidolita, pero los que más conocéis son la biotita y la moscovita, ¿vale? Y también hay otros minerales 00:29:41
que son el grupo de las arcillas que también están constituidos por filosilicatos. Y luego ya por 00:29:49
último tendríamos el grupo de los tectosilicatos, ¿vale? En el que los silicatos, lo que es el 00:29:57
tetraedro de silicio y oxígeno, se va a unir formando armazones tridimensionales, ¿vale? 00:30:04
Entonces vamos a tener que se producirían uniones entre estos tetraedros, ¿vale? Y van a dar lugar 00:30:11
a unas estructuras muy complejas y estructuras muy difíciles de descomponer. Entonces, de todos 00:30:20
ellos, el más importante de todos es el cuarzo, ¿vale? Pero el cuarzo no es el único, ¿vale? El 00:30:28
cuarzo va a tener también lo que se llaman sus polimorfos, ¿vale? Son el cuarzo alfa, el cuarzo 00:30:35
beta, la astisobita, la cohesita, la cristobalita, ¿vale? Y en principio serían nada más que estos. 00:30:41
Sería nada más que el cuarzo y sus polimorfos. 00:30:50
Pero dentro de los tectosilicatos se produce una sustitución isomórfica, una sustitución isomórfica heterovalente. 00:30:53
¿Qué significaba la palabra heterovalente? 00:31:02
Bueno, pues heterovalente hace referencia a que los dos átomos que se sustituyen tienen el mismo radio atómico o el mismo radio iónico, si queremos considerar los iones, pero diferente carga eléctrica. 00:31:04
Al contrario que el isomorfismo isovalente. En el isovalente van a tener el mismo radio iónico, pero van a tener también la misma carga. ¿Vale? Esa sería la diferencia. 00:31:17
Y entonces, ¿qué es lo que sucede? Bueno, pues lo que sucede es que el silicio que se encuentra formando parte de los tectosilicatos puede ser sustituido por aluminio, ¿vale? Esto os lo he mencionado antes. El silicio tiene carga más 4, mientras que el aluminio tiene carga más 3. 00:31:31
entonces al tener diferente carga eléctrica hay que producir una compensación y eso se produce 00:31:49
cambiando otros elementos que no son el silicio y el oxígeno por otros distintos por ejemplo 00:31:56
cambiando el calcio por sodio o el sodio por el potasio y así es como surgen otros 00:32:02
otros tetosilicatos que son los feldespatos vale los feldespatos de acuerdo están formados cuando 00:32:09
parte del silicio es sustituido por el aluminio y las cargas residuales son compensadas por 00:32:17
cationes de potasio, entonces hablamos del feldespato alcalino, que sería el caso de la 00:32:22
ortosa, por ejemplo, o de calcio y sodio y entonces hablamos de plagioclasas. Las plagioclasas 00:32:27
constituyen otra serie isomórfica, igual que la serie del olivín. Vamos a tener que hay 00:32:35
plagioclasas cálcicas y plagioclasas sódicas, ¿vale? La plagioclasa cálcica, la más cálcica de 00:32:41
todas, sería la anortita, mientras que la plagioclasa más sódica, o sea, la que contiene 00:32:47
más sodio de todas, es la albita y entre medias hay una serie de minerales que contienen cantidades 00:32:55
intermedias de calcio y de sodio. Y ya luego, por último, el último tipo de tetosilicatos tendríamos 00:33:01
lo que son los feldespatoides, que son parecidos a los feldespatos, pero tienen mucho menos silicio, 00:33:10
¿vale? En su composición. Sería, por ejemplo, el caso de la analcima o de la leucita, ¿de acuerdo? 00:33:18
Bueno, lo que quiero mostraros ahora, ¿vale? Son las formas de las redes cristalinas en los silicatos. 00:33:25
Entonces, fijaos, este sería el caso de los nesosilicatos, estarían constituidos por tetraedros 00:33:33
de silicio y oxígeno unidos entre sí por cationes. Este sería el caso de los sinosilicatos, tetraedros 00:33:39
dobles que se unen entre sí por cationes. Este sería el caso de los ciclosilicatos, como podéis 00:33:46
ver aquí tendríamos un anillo de 6, ¿vale? Los anillos de 6 son más estables que los de 4 y los 00:33:52
de 3. Luego tendríamos los de cadena, ¿vale? En este caso nos representa una cadena simple que 00:33:58
correspondería a un anfíbol, digo perdón, a un piroxeno y una cadena doble que correspondería 00:34:06
a un anfíbol. Estos dos se corresponden con los inosilicatos. Después tendríamos los filosilicatos 00:34:13
dispuestos en formas de hoja, ¿vale? Y por último la red más compleja o tridimensional de los 00:34:19
tectosilicatos, ¿de acuerdo? Bueno, con esto se habría acabado lo que es la primera parte 00:34:26
correspondiente a los minerales. Ya en otro día os preparo la segunda parte de los minerales donde 00:34:32
hablaremos de las propiedades de los minerales, ¿de acuerdo? Y ya sabéis, cualquier duda o problema 00:34:39
que os surja al respecto me lo consultáis en clase o me mandáis la consulta a través de internet, 00:34:45
¿vale? A través del aula virtual o a través de raíces o del correo electrónico, como lo veáis. 00:34:52
¿De acuerdo? Venga chicos, hasta mañana. 00:35:02
Materias:
Geología
Niveles educativos:
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  • Bachillerato
    • Primer Curso
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Luis Francisco A.
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Dominio público
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4 de noviembre de 2024 - 22:31
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Público
Centro:
IES SANTIAGO RUSIÑOL
Duración:
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