Los materiales de la superficie terrestre



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LOS MATERIALES DE LA SUPERFICIE TERRESTRE

Sobre la superficie terrestre podemos encontrar materiales, generalmente en estado sólido, cuya variedad de orígenes y composición conforman el substrato sobre el que nos asentamos dando lugar a todos esos materiales que vulgarmente llamamos piedras, tierras, arenas...



En Geología a estos materiales los denominamos minerales o rocas. Pero, ¿sabemos exactamente qué diferencia hay entre ambos conceptos?

Mineral: denominamos mineral a un material sólido natural, inorgánico que tiene una estructura interna ordenada y con una composición química definida.

¿Qué quiere decir natural? Una materia se denomina natural cuando se ha originado en la naturaleza, es decir sin la intervención del ser humano. La materia elaborada por los humanos se denomina materia artificial. Por ejemplo el cemento y el acero no son minerales puesto que no se encuentran en la naturaleza, sino que son productos fabricados por el ser humano.

¿Qué quiere decir inorgánico? Una materia natural se llama inorgánica cuando no está constituida básicamente por átomos de carbono (C) e hidrógeno (H). Estos son los dos elementos indispensables para formar la materia orgánica, que es la que constituye los seres vivos. Un ejemplo de materia inorgánica es el cloruro sódico (NaCl) y ejemplos de materia orgánica son los lípidos que básicamente están formados por Carbono e Hidrógeno (C y H).

¿Qué quiere decir cristalina? Una materia sólida se llama cristalina cuando sus partículas están ordenadas, es decir las partículas no se encuentran de cualquier forma, sino en lugares fijos, tales que, si disponen de espacio suficiente, forman volúmenes geométricos como cubos, prismas, pirámides, etc., que se denominan cristales. Cuando el número de partículas es muy grande, los cristales son visibles a simple vista.

¿Qué quiere decir tener una composición química definida? Los minerales presentan una composición química definida, es decir la proporción entre los elementos químicos que lo forman es constante. Por ejemplo el mineral galena (SPb) posee un átomo de azufre por cada átomo de plomo.

COMPOSICION QUIMICA DE ALGUNOS MINERALES

GALENA.-Sulfuro de plomo. (SPb)

PIRITA.- Sulfuro de hierro. (S2Fe)

BLENDA.- Sulfuro de Zn (SZn)

CALCITA.- Carbonato cálcico. (Ca Co3)

CUARZO.- SiO2

YESO.- Sulfato de Calcio. (CaSO4 . 2H2O)

BARITINA.- Sulfato de Bario. (Ba SO4)

HEMATIES.- Oxido férrico. (Fe2O3)

HALITA.- Cloruro Sódico. (ClNa)



PROPIEDADES DE LOS MINERALES

  • DUREZA: Es la resistencia de un mineral a ser rayado. Escala de Mohs.

  • EXFOLIACION: Propiedad de los minerales de romperse en fragmentos con superficies planas.






La clasificación de los minerales. Científicamente los minerales se clasifican según su composición química, pero esta clasificación precisa tener una serie de conocimientos de química que sólo se tratan en los cursos superiores a este. Por esto, a continuación se presenta la clasificación de los minerales según su utilidad. En esta clasificación se diferencian dos grande grupos que son:

2.1 Los minerales no metálicos. Son los que no sirven por obtener metales. Los principales son:

  • los silicatos (como el cuarzo, el feldespato ortosa, el feldespato albita, la mica biotita o mica negra, la o mica blanca (moscovita) y el olivino).


El cuarzo es un mineral compuesto de sílice (SiO2). Tras el feldespato es el mineral más común de la corteza terrestre estando presente en una gran cantidad de rocas. Dureza 7.



La ortosa es silicato, y dentro de ellos pertenece a los feldespatos, Con fórmula química KAlSi3O8. Es uno de los minerales formadores de las rocas más abundantes en la corteza terrestre. Dureza 6.





Moscovita. Silicato de aluminio. Mica blanca por el color plateado y su brillo nacarado. Presenta en láminas flexibles y elásticas. Se le puso nombre en 1850 por Moscovia, antiguo nombre de una provincia rusa, donde grandes cristales de este mineral se empleaban como sustituto del vidrio en ventanas, al que llamaban "cristal de Moscovia". Dureza 2,5 – 3.






La biotita o mica negra es un silicato de aluminio. Su color es pardo-negro o pardo-verdoso. Ha sido tradicionalmente usado en la industria como aislante eléctrico. Dureza 2,5 – 3.




  • los carbonatos (como la calcita y el aragonito),


La calcita es un mineral de los llamados carbonatos. Su nombre viene del latín calx, que significa cal viva. Es el mineral más estable que existe de carbonato de calcio. CaCO3. Dureza 3.



El aragonito es una de las formas cristalinas del carbonato de calcio (CaCO3),




  • l
    El yeso, piedra de yeso, es un mineral compuesto de sulfato de calcio (CaSO4). Puede ser translúcido incoloro, blanco, grisáceo, amarillento o rojizo. Dureza 2.
    os sulfatos (como el yeso) y



  • las sales (como la halita y la silvina).


La halita, sal gema o sal de roca es un mineral blando, de brillo vítreo, formado por cristales cúbicos de cloruro de sodio (NaCl). Dureza 2,5.

La silvina es un mineral blando. Químicamente es cloruro de potasio (KCl). Dureza 2,5.




L
La pirita, a veces conocida como "el oro de los tontos" o "el oro de los pobres", llamada así por su increíble parecido con el oro, es un mineral del grupo de los sulfuros cuya fórmula química es FeS2. Tiene un 53,48% de azufre y un 46,52% de hierro. Dureza en la escala de Mohs 6 - 6,5.
os minerales metálicos
. Son los que sirven por obtener los metales. Generalmente no forman rocas y se encuentran en pequeñas cantidades, por lo cual hace falta hacer minas para llegar a ellos. Cuando se extraen generalmente salen unidos a fragmentos de rocas. Se denomina mena al mineral del cual se extrae el metal y ganga a la roca acompañante. A continuación se presentan una tabla de los principales minerales metálicos agrupados según el mineral que se obtiene de ellos.


La galena es un mineral del grupo de los sulfuros. Forma cristales cúbicos. Su dureza Mohs de 2,5 a 3.[]. Su fórmula química es PbS.



El cinabrio o bermellón (por su color), es un mineral de la clase de los sulfuros. Está compuesto en un 85% por mercurio y 15% de azufre. (HgS). Dureza 2-2,5.

La magnetita es un mineral de hierro (Fe3O4) que debe su nombre de la ciudad griega de Magnesia. Como mineral: junto con la hematita es una de las menas más importantes, al contener un 72% de hierro (es el mineral con más contenido en hierro).Es un imán natural. Dureza 5,5 - 6,5.




La casiterita es un óxido de estaño (IV) (SnO2), es un mineral típico de las pegmatitas. La casiterita suele contener un 87% de estaño y un 21% de oxígeno. Dureza: entre 6 y 7.




LAS ROCAS

Roca: son los materiales que forman la corteza terrestre: pueden definirse como agregados de minerales. Es frecuente que una roca esté compuesta por varios minerales diferentes (granito), aunque hay rocas formadas sólo por uno (caliza). Del mismo modo, un mismo mineral lo podemos encontrar en rocas diferentes.

Existen tres grupos de rocas según su origen: Sedimentarias, ígneas y metamórficas.



Rocas sedimentarias

Las rocas sedimentarias son rocas que se forman por acumulación de sedimentos que, sometidos a procesos físicos y químicos, resultan en un material de cierta consistencia. Cuando un agente geológico (ríos, viento, glaciares) pierde velocidad, los materiales que transporta caen por gravedad. A estos materiales se les llama sedimentos y cuando se compactan forman las rocas sedimentarias detríticas.

Los sedimentos se clasifican por su tamaño y, por tanto, las rocas detríticas se clasificarán por el tamaño de los sedimentos que las componen.

Pueden formarse a las orillas de los ríos, en el fondo de barrancos, valles, lagos y mares, y en las desembocaduras de los ríos. Se hallan dispuestas formando capas o estratos.



Además las rocas sedimentarias sueles ser más o menos permeables, sobre todo las detríticas, lo que favorece la circulación o depósitos de aguas subterráneas. Pueden clasificarse por su origen en:

  • Rocas detríticas, formadas por acumulación de derrubios procedentes de la erosión y depositados por gravedad. Éstas a su vez se clasifican sobre todo por el tamaño de los derrubios, que es el fundamento de la distinción entre conglomerados, areniscas y arcillas.

  • Rocas orgánicas, las formadas con restos de seres vivos. (carbones y petróleo).

  • Rocas químicas o rocas de precipitación química, formadas por depósito de sustancias previamente disueltas;. El mayor volumen corresponde a masas de sales acumuladas por sobresaturación del agua del mar que se llaman evaporitas. En Petrología se llama evaporitas a rocas clasificadas como sedimentarias que se forman por cristalización de sales disueltas en lagos y mares costeros. (yeso, caliza, sal gema, halita, carnalita y otras sales precipitadas por el agua)


Rocas ígneas


Las rocas ígneas son aquellas rocas que se forman por la solidificación del magma ante una reducción de temperatura, -- dentro de la corteza terrestre — con lo que se producen rocas plutónicas — o al brotar a la superficie — produciendo rocas volcánicas

Rocas plutónicas


Se llama rocas plutónicas a aquellas rocas ígneas que se han formado a partir de un enfriamiento lento, en profundidad y en grandes masas del magma. Durante su formación el enfriamiento es muy lento, permitiendo así el crecimiento de grandes cristales de minerales puros. Ejemplos: granito, gabro y sienita y pegmatita.

Roca volcánica


Rocas volcánicas. Son las rocas que se forman al salir el magma a la superficie en forma de lava durante la erupción de un volcán. En la superficie, la lava se enfría y se solidifica rápidamente.
Algunos ejemplos son:

  • El Basalto es una roca ígnea volcánica de color oscuro, rica en silicatos de magnesio y hierro, que constituye una de las rocas más abundantes en la corteza terrestre. El basalto es la roca volcánica más común y, forma la mayor parte de los fondos oceánicos.

  • La piedra pómez es una variedad de lava particularmente esponjosa. En su formación, la lava proyectada al aire sufre una gran descompresión. Como consecuencia de la misma se produce una desgasificación quedando espacios vacíos separados por delgadas paredes de vidrio volcánico. (Es tan ligera que flota en el agua).

  • la obsidiana, producida por una violenta reducción de temperatura en el curso de una erupción volcánica. (vidrio volcánico).


Rocas metamórficas


Se llaman rocas metamórficas a las rocas formadas por grandes presiones y las altas temperaturas sin llegar a fundirse. Proceden indistintamente de la transformación de rocas ígneas y de rocas sedimentarias.
Según su aspecto externo, las rocas metamórficas se pueden clasificaren dos tipos:

Rocas cristalinas. Estas rocas se rompen de forma irregular y no se separan en láminas.

Rocas laminares. Estas rocas con frecuencia se separan en láminas al romperse.

El mármol: procede del metamorfismo de las calizas.

La cuarcita: son areniscas metamorfizadas.

Las pizarras son arcillas metamorfizadas.



El Gneis es una roca que ha sufrido un metamorfismo muy intenso. Sus principales minerales son el cuarzo, los feldespatos y las micas (como el granito) pero se presentan orientados en bandas claras y oscuras. (Granito metamorfizado)
Los usos de las rocas






  • M
    Magnetita

    Bauxita
    inerales industriales
    . Los minerales que contienen las rocas son con frecuencia más interesantes que las propias rocas ya que incluyen elementos químicos básicos para la humanidad (hierro, cobre, plomo, estaño, aluminio, etc.)


Calcopirita

Galena

Casiterita


Los yacimientos minerales. Los minerales proporcionan a la humanidad los elementos químicos que la sociedad precisa para la industria. Por ejemplo el hierro, el plomo, el flúor, el azufre, etc. Para conseguirlos generalmente es necesario practicar minas, que son pozos verticales de los cuales salen galerías horizontales. Estas se alargan siguiendo los filones o vetas de mineral. En una mina la materia mineral se denomina mena y la roca acompañante ganga.

En la actualidad muchos yacimientos minerales se explotan a cielo abierto. Este tipo de explotación se realiza mediante voladuras con dinamita. Después, con la ayuda de palas excavadoras los minerales son cargados en camiones hasta las trituradoras.

ROCAS SEDIMENTARIAS












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