Fundamentos de la Cristalografía: Estructura, Propiedades y Clasificación de Minerales

1) La diferencia fundamental entre cristal y red consiste en que el cristal es un medio continuo, mientras que la red es un medio discontinuo. La distancia entre los planos de una familia se llama espaciado.

2) El ordenamiento molecular detallado de los cristales depende del equilibrio de las fuerzas atractivas, repulsivas y de los efectos electrostáticos de los átomos participantes en la estructura. Los cristales tienen una estructura ideal en cuyos nudos se ubican átomos o puntos materiales. La manifestación al exterior de este ordenamiento se conoce como forma.

Ramas de la Mineralogía

3) Para el estudio de los minerales, la mineralogía se ha subdividido en varias ramas, según su finalidad:

  • Mineralogía General: Estudia la estructura interna, forma externa y propiedades físicas y químicas (cristalografía, mineralogía física y química).
  • Mineralogía Determinativa: Aplica las propiedades físicas y químicas, y la estructura, a la determinación de los espacios.
  • Mineralogía Aplicada: Estudia con interés comercial o industrial las rocas, como el granito.

Comportamiento y Formación de Cristales

10)

A) El comportamiento de la materia cristalina frente a los estímulos físicos se estudia en la cristalofísica. Los tipos de enlace entre las partículas de la materia cristalina se estudian en la cristalografía geométrica, la geoquímica, la cristaloquímica y la geofísica.

B) Los cristales se forman por unión de: sólidos.


Pseudomorfismo

4) PSEUDOMORFISMO: Algunos minerales presentan una forma cristalizada externa que no es propia de su estructura interna cristalina. El pseudomorfismo se puede producir por sustitución de un mineral por otro, por alteración o por relleno de huecos o cavidades dejadas por un mineral anterior.

Por sustitución: Cambio total en la composición del mineral al ser sustituida gradualmente por materiales distintos, conservando la forma externa primitiva. Ejemplo: Cobre pseudomórfico de aragonito.

Por incrustación: Deposición de un mineral sobre la superficie cristalizada de otro, que desaparecerá más tarde por redisolución, sirviéndole de molde en su cristalización. El nuevo mineral presenta en realidad un molde negativo de lo que fue el mineral desaparecido.

Por alteración: Cambio parcial de la composición química del mineral por admisión de elementos extraños y cesión de elementos propios, formando una nueva especie mineral que conserva la forma del primero. Ejemplo: limonita seudomórfica de pirita.

Determinación de Polos y Índices de Miller

5) Determinar la ubicación del polo de la cara cuya relación paramétrica es 0,25:1:0,55 (0,125:1:0,55) y su descripción es según 3a, 2b, 1c (1a,2b,3c) a:b:c → 0.25:1:0.55 3a,2b,1c → Ind. Miller: (1/3,1/2,1) → (a,b,c)

Propiedades de la Materia Cristalina

6) Características o propiedades de la Materia cristalina:

  • Simetría: Un cuerpo es simétrico si al realizar alguna operación sobre este se le deja en una posición irreconocible a la original.
  • Periodicidad: Repetición continua y ordenada de un elemento estructural (motivo) en todo el espacio del cristal.
  • Homogeneidad: Cristales del mismo material, mismas direcciones y mismo tamaño, poseen iguales propiedades en cada punto, direcciones y planos equivalentes.
  • Anisotropía: Las propiedades varían dependiendo de la dirección en que sean evaluadas.

7) La manifestación al exterior del ordenamiento molecular detallado de los cristales se conoce como forma. Este ordenamiento molecular detallado depende del equilibrio de las fuerzas atractivas, repulsivas y de los efectos electrostáticos de los átomos o moléculas participantes en la estructura. Los cristales tienen una estructura ideal en cuyos nudos se ubican puntos materiales o átomos.

8) Los compuestos inorgánicos naturales constituyentes de las rocas y menas son los minerales cuya estructura interna es definida y se distinguen por su composición química definida y sus propiedades físicas.

Ley de Constancia de los Ángulos Diedros

9) La característica o elementos de los cristales que se mantienen inalterables aunque el tamaño y número de las caras varíen, es la propiedad más importante denominada ley de constancia de los ángulos diedros, descubierto por Stenon y enunciado por Haüy en los siguientes términos: “Las caras de una especie mineral puede cambiar en dimensiones y configuración, sin embargo el ángulo diedro formado por los homólogos dos a dos es constante”.

Notaciones Cristalográficas

11) Notaciones y su significado:

Notación de Herman-Mauguin:

  • 3/m: Existe un eje de simetría ternario con un plano normal a él.
  • 2: Existe un eje de rotación binario.
  • 5: No es posible un eje de rotación quinario, puesto que es incompatible con la repetición cristalina.

Otras notaciones:

  • 3A4: Existen 3 ejes de simetría cuaternarios.
  • A5: No es posible un eje de simetría quinario.
  • 9P: Existen 9 planos de simetría.

Clasificación de Agregados Cristalinos

12) La materia cristalina, de acuerdo a cómo se han organizado y se encuentran en la naturaleza, se clasifican en agregados cristalinos, ya sea en homogéneos, regulares, irregulares o heterogéneos o maclas. Según esta consideración, los siguientes minerales se clasifican como:

  • a) Un cuarzo: homogéneo.
  • b) Una pirita más una galena más silicatos: regulares.
  • c) Un mineral maclado: maclas.

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