Ciencias Naturales 1ºESO - Los minerales

Tema 10 – Los minerales

1.- Los materiales de la geosfera.

En las piedras que encontramos en el suelo casi la mitad de su peso por término medio es oxígeno. En cualquier mineral o roca podemos encontrar oxígeno formando parte de su composición química, y en casi todos aparece también el silicio.

Pero no todos los minerales tienen oxígeno en su composición (por ejemplo el cinabrio está compuesto por azufre y mercurio, es sulfuro de mercurio).

Formas alotrópicas: cuando una sustancia puede dar lugar a minerales distintos, estos minerales son formas alotrópicas de esa sustancia.

Elementos más abundantes de la corteza terrestre

Elementos y Porcentaje en número total de átomos (%)

Oxígeno (O)         47

Silicio (Si)        28

Aluminio (Al)        7,9

Hierro (Fe)        4,5

Calcio (Ca)        3,5

Sodio (Na)        2,5

Potasio (K)        2,5

Magnesio (Mg)        2,2

Hidrógeno (H)        0,22

Carbono (C)        0,19

El diamante y el grafito son formas alotrópicas del carbono, los dos son carbono puro, pero su formación y propiedades son diferentes.

 

 

Minerales

Los minerales son sólidos naturales, de origen inorgánico, formados por una combinación química homogénea de los elementos que hay en la corteza terrestre.

Las rocas están constituidas por minerales.

Características de los minerales:

·         Ser natural, es decir, no son creados artificialmente en un laboratorio.

·         Tener origen inorgánico, es decir, no son producidos por los seres vivos.

·         Tener composición química homogénea, es decir, todas sus partes tienen que estar formadas por la misma sustancia.

Composición de los minerales:

Los minerales son sustancias puras, en cuya composición interviene un único tipo de sustancia formada por elementos de la corteza terrestre.

Al estar constituidos todos los ejemplares de un mismo mineral por un único tipo de sustancia, todos los ejemplares del mundo del mismo mineral tienen la misma composición y propiedades. Sin embargo, pueden tener impurezas que modifiquen sus propiedades, como por ejemplo el color. Se dice entonces que ese mineral tiene variedades.

Minerales según la forma en que se disponen sus componentes:

·         Minerales amorfos – sus componentes están desordenados

·         Minerales cristalizados – sus componentes están dispuestos de forma ordenada, lo que produce una materia cristalina.

Cristales: son algunos minerales cristalizados que presentan un aspecto externo con caras planas, vértices y aristas.

2.- La clasificación y el origen de los minerales

 

Minerales según su composición:

Silicatos

Son el grupo mayoritario de los minerales tanto en la Tierra como en todos los planetas y satélites conocidos, y contienen los dos elementos más abundantes en la corteza terrestre: oxígeno y silicio. Son, además, los componentes de las dos principales rocas de la corteza terrestre: el granito y el basalto.

 

Silicatos	¿Dónde se encuentran?	Características	ejemplos
cuarzo	Característico de las rocas graníticas y en los sedimentos arenosos de los ríos	Muy duro No se altera con el agua Son de colores variados	Cuarzo
feldespatos	Rocas de la corteza terrestre como el granito o el basalto	Color blanco o rosado	Feldespato ortosa
micas	Rocas como el granito y los esquistos	Se alteran con el agua convirtiéndose en minerales de arcilla	Mica blanca Mica negra
minerales de arcilla	Muy variados y abundantes, ya que otros silicatos al alterarse se transforman en minerales de arcilla	Son de color variado	Arcilla Caolinita
olivino	Abunda en el manto terrestre y en rocas volcánicas	Color verde oliva	Olivino

 

No silicatos

Son un grupo de minerales que no contienen silicio en su composición

 

No silicatos	¿Dónde se encuentran?	Características	ejemplos
Elementos nativos	En la naturaleza en estado puro	Composición de un solo elemento	Oro, plata, cobre, azufre
óxidos		Compuestos por oxígeno combinado con otro elemento	Hematites, oligisto
sulfuros	De los sulfuros se obtienen metales	Formados por azufre combinado con un metal	Blenda, cinabrio, galena
sulfatos		Formados por azufre, oxígeno y un metal	Epsomita
Carbonatos		Formados por carbono, oxígeno y un metal	Magnesita, calcita
Haluros		Formados por un metal combinado con cloro o con flúor	Halita, fluorita

 

Minerales según su origen

Para que se forme un mineral es necesario que sus componentes estén en cantidades suficientes y a una temperatura adecuada.

La formación de materia cristalina necesita miles de años para formarse.

Los minerales pueden originarse en tres tipos de situaciones:

·         Dentro de una masa de roca fundida en el interior de la corteza (feldespatos, olivino).

·         Dentro de rocas sólidas sometidas a altas presiones y temperaturas (micas).

·         En la superficie terrestre, debido a la cristalización de sustancias disueltas en el agua (yeso, calcita).

 

3.- Las propiedades de los minerales

Propiedades ópticas:

** Color.- Es el tipo de luz que refleja un mineral cuando es iluminado con luz blanca

** Brillo.- es la forma en que refleja la luz. Puede ser brillo metálico, vítreo, graso o mate.

** Color de la raya.- Es el color del polvillo que se produce al rayar un mineral. El color de este polvillo no siempre coincide con el color de la superficie del mineral.

Propiedades mecánicas:

** Dureza.- Se mide con la Escala de Mohs. La dureza es la resistencia de un mineral a ser rayado. El diamante es el mineral más duro y solo se raya con otro diamante.

** Exfoliación.- Es la propiedad de romperse en fragmentos que conservan caras planas, como láminas o cubos.

 

Escala de Mohs
La dureza de los minerales se expresa con un número referido a una escala de diez minerales llamada Escala de Mohs. Cada mineral raya a todos los que tienen un número igual o inferior a él. Y cada mineral es rayado por los que tienen un número igual o mayor que el suyo. Algunos minerales no están en esta escala y se les da un número intermedio.
1 Talco	2 Yeso	3 Calcita	4 Fluorita	5 Apatito	6 Ortosa	7 Cuarzo	8 Topacio	9 Corindón	10 Diamante
←--Se rayan con la uña→
←--Se rayan con una navaja--→
←---------Se rayan con un trozo de vidrio-----------→
						←---------------Rayan el vidrio--------------→

 

4.- Importancia y utilidad de los minerales

Hay muchos minerales que tienen gran importancia en la sociedad por sus diferentes usos:

·         Obtención de metales.- por ejemplo el plomo se obtiene de la galena, o el hierro de varios óxidos

·         Industrias cerámicas.- los minerales de arcilla se usan para fabricar cerámicas (loza, ladrillos, azulejos, etc.).

·         Elaboración de materiales.- la escayola se obtiene del yeso, con el cuarzo se fabrica vidrio, etc.

·         Joyería.- el oro, la plata, el platino o las piedras preciosas como el diamante, el rubí o la esmeralda se utilizan en joyería.

Obtención de los minerales

Los minerales se encuentran dispersos en el interior de las rocas, que se trituran para obtenerlos.

Otras veces los minerales están en una concentración más elevada de lo normal formando yacimientos minerales

Los yacimientos minerales se explotan de varias formas:

·         Explotaciones a cielo abierto.- se realizan cuando el yacimiento está a poca profundidad, excavando hasta llegar a la zona de interés. Pueden ser canteras (si son superficiales) o cortas (si tienen más profundidad).

·         Minas.- se realizan cuando el yacimiento está a gran profundidad. Tienen túneles, galerías horizontales y pozos verticales.