¡Descarga BLOC 8: ELS MINERALS y más Apuntes en PDF de Geología solo en Docsity!
BLOC 8: ELS MINERALS
ESTATS DE LA MATÈRIA
● Gas: Àtoms en moviment, no enllaços, ocupant tot l’espai possible, compressibles. ● Líquid: Àtoms en moviment, enllaços temporals, capacitat de fluir, poc compressibles. ● Sòlid: Enllaços fixes i permanents, rígids, incompressibles. ○ Matèria amorfa: Àtoms o partícules no ordenats. ○ Matèria cristal·lina: Ordre tridimensional.
CONCEPTES DE MINERAL I ROCA Mineral Sòlid inorgànic. Són d’origen natural. Tenen una composició química definida i homogènia. ● Cada espècie mineral està formada per una sol element químic, o per una combinació d’un nombre limitat d’ells. ● Cada mineral té una fórmula química homogènia, amb només lleugeres variacions acceptables dins d’un límit. Tenen una estructura ordenada a nivell dels àtoms. ● Els àtoms estan ordenats en l’espai segons un model definit i propi per a cada mineral (estructura cristal·lina). Exemple: Halita (sal comuna), NaCl Mineral format per àtoms de sodi i de clor en proporció 1 a 1, en una estructura d’apilament cúbic. Roca Material sòlid natural, que constitueix l’escorça terrestre, format per agregats de partícules d’un o més minerals diferents. Els minerals són els components bàsics de les roques. ● Monomineràlica: un sol mineral.
Exemple: Marbre → Calcita, CaCO 3.
● Polimineràlica: diversos minerals.
Exemple: Granit → Quars, SiO 2 ; Feldspat, KAlSi 3 O 8 ; Mica.
COMPOSICIÓ I ESTRUCTURA DELS MINERALS
Tot i que alguns minerals estan formats per un sol element, la immensa majoria són compostos químics de dos o més elements. ● Existeixen més de 5000 minerals diferents a la Terra (se’n descobreixen unes quantes desenes més cada any). ● De relativament abundants n’hi ha uns 200-300. ● Tan sols una dotzena formen el 98% de les roques de l’escorça (minerals formadors de roques).
Per què hi ha tants minerals? Combinació dels ~100 elements de la taula periòdica en compostos d’entre 1 a 10-12 elements (ocasionalment més). Estructures cristal·lines molt variades (centenars de diferents, i moltes petites variacions per a una mateixa). Exemples: ● Diamant i grafit
○ Mateixa composició: C.
○ Diferent estructura cristal·lina → Polimorfisme.
■ Els àtoms de carboni del diamant formen una estructura tridimensional compactada, amb enllaços covalents forts. ■ Mentres que els del grafit es disposen en estructures en làmines amb enllaços forts, unides per enllaços febles. ● Halita i fluorita ○ Diferent composició: NaCl 2 - CaF 2
○ Mateixa estructura cristal·lina → Isomorfisme.
■ Mateix tipus d’apilament cúbic dels àtoms (mateixa estructura cristal·lina).
PROPIETATS DELS MINERALS De l'estructura cristal·lina i la composició química de cada mineral deriven un seguit de propietats físiques. L’ estructura i composició són difícils de determinar, calen assaigs complicats i l'ús de tècniques i aparells sofisticats i costosos. Reconèixer les propietats físiques dels minerals és molt fàcil i ràpid: són molt útils ja que pràcticament sempre permeten una diagnosi efectiva de cara a la identificació de les espècies minerals.
Principals propietats físiques emprades en la identificació dels minerals Les més útils () Forma cristal·lina() Forma externa que adopten els cristalls com a reflex de l'estructura cristal·lina. No sempre es manifesta, sovint els minerals tenen forma irregular. La forma es caracteritza per presentar Cares cristal·lines: superfícies llises amb forma de polígon regular, disposades segons les lleis que regeixen l'estructura interna de la substància. Exemples:
Lluïsor(*) Aspecte que presenta la llum reflectida per la superfície del mineral ● Metàl·lica: reflexa quasi tota la llum que rep. ● Submetàl·lica: reflexa una part de la llum rebuda. ● No metàl·lica: deixa passar la llum a través seu.
Color(*) Característica molt evident, però no sempre fiable. Molts minerals es presenten sempre amb el mateix color, però molts també es poden trobar amb múltiples coloracions (degut a la presència d'impureses en la seva composició).
Ratlla(*) Color de la pols d'un mineral quan és ratllat o pulveritzat. Pot coincidir o no amb el color extern, però la ratlla sempre és del mateix color per a un mineral.
És un grup de minerals molt poc abundant (0,15% massa de l'escorça), tenen interès sobretot per a l'obtenció de metalls. Exemples:
➔ Metalls → Fe, Cu, Au, Ag, Pt, Hg, Ni, Pb.
➔ Semimetalls i no metalls → S, C, As.
➔ Aliatges → Electrum (AgAu), Amalgama (Ag 5 Hg 8 ).
Classe II: Sulfurs, arseniürs i sulfosals Combinacions de metalls i no metalls amb S (i As, Sb, Se, Te, Bi). Poden trobar-se localment en concentracions abundants que fan que tinguin molt interès econòmic com a font de metalls.
Exemples → Galena (PbS), Esfalerita (ZnS), Pirita (FeS 2 ), Calcopirita (CuFeS 2 ).
Classe III: Òxids i hidròxids Combinacions de metalls amb O i OH (anhidres o hidratats). Estan presents com a components freqüents de moltes roques, sobretot ígnies i metamòrfiques. En concentracions abundants tenen interès per a l'obtenció de metalls i com a pigments.
Exemples → Hematites (Fe 2 O 3 ), Goethita (FeO(OH)), Cuprita (Cu 2 O), Corindó (Al 2 O 3 ), Quars encara
que se’l pot considerar un silicat (SiO 2 ).
Classe IV: Halogenurs Sals de metalls amb F, Cl, Br, I. Poc abundants en roques ígnies i metamòrfiques (només concentracions puntuals tenen interès per a l'obtenció de F). En algunes roques sedimentàries poden ser els components majoritaris (obtenció de sals, Cl, K, I, Br…).
Exemples → Halita (NaCl), Silvinita (KCl), Fluorita (CaF 2 ).
Classe V: Carbonats, nitrats i borats Sals de metalls combinats amb els anions CO 3 2-, NO 3 2-^ i BO 3 2-. Els carbonats són molt abundants a l'escorça, especialment com a components majoritaris en moltes roques sedimentàries de precipitació química i bioquímica, i en els seus equivalents metamòrfics. Els nitrats i els borats són rars.
Exemples → Calcita (CaCO 3 ), Dolomita (CaMg(CO 3 ) 2 ).
Classe VI: Sulfats, seleniats, tel·lurats, cromats, molibdats i wolframats Sals de metalls combinats amb els anions SO 4 2-, SeO 4 2-, TeO 4 2-, CrO 4 2-, MoO 4 2-^ i WO 4 2-^ (anhidres i hidratats). El guix i altres sulfats són els components majoritaris en algunes roques sedimentàries evaporítiques bastant abundants. La resta de compostos són escassos, tot i que tenen interès econòmic.
Exemples → Guix (CaSO 4 · 2H 2 O), Baritina (BaSO 4 ).
