DINÁMICA Y COMPOSICIÓN TERRESTRE

LAS ROCAS Y LOS MINERALES

Mineral: sólido inórganico formado por una estructura definida de átomos (red cristalina) y unas propiedades físicas características. excepciones:

mercurio: líquido en temperatura ambiente sin cristalizar
azufre: solamente sólido cuando es combinado con otros elementos. Ej: cinabrio

Estructura cristalina

Los minerales presentan estructuras cristalinas al tener sus átomos y moléculas organizadas, formando redes cristalográficas.

La celda unidad es la unidad representativa mínima de aquellas redes.

Propiedades de la materia cristalina

Isomorfismo y polimosfismo: El isomorfismo es denominado el fenómeno por el cuál dos sustancias cristalinas al presentar la misma estructura son capaces de formar una sola red cristalina El polimosfismo es la capacidad que tiene una misma especie química en originar diversas estructuras, por consecuencia formando diferentes minerales.
Elasticidad: La elasticidad hace referencia a la capacidad de que un mineral vuelva a su forma original tras ser deformado.
Cohesión o tenacidad: La resistencia que presente un material a ser deformado; séctil (fácil de cortar) maleable (fácil de cortar en láminas) o dúctil (fácil de estirar en hilos)
Exfoliación: Cuando un mineral se rompe a favor de alguna de sus caras planas
Dureza: La resistencia que ofrece un mineral al ser rayada en una de sus superficies lisas. Toma como referencia la escala de Mohs.
Color de la raya: El color del polvo fino de un material. Es más constante y preciso que el color superficial del mineral.
Color de la superficie fresca: Debido a la absorción selectiva de algunas ondas blancas de luz por algunos átomos del mineral.
Brillo: El aspecto que toma un mineral al ser reflejado en una luz.
Diafinidad: El grado que permite el mineral el paso de la luz a través de sus cristales
Birrefrigencia: Capacidad que permite el desdoble de un rayo de luz en dos.
Luminiscencia: Capacidad de emitir luz tras ser sometido a un estímulo. fosforescencia: sigue fluorescencia: cesa
Magnetismo: La atraccción a un imán
Conductividad eléctrica: Propiedad de los minerales que permite el paso de la electricidad bajo determinadas condiciones.
Peso específico: Relación entre una muestra mineral y el mismo peso en volumen del agua.
Punto de fusión: Temperatura a la que el mineral pierde su estructura y deja de ser sólido.

Clasificación de los minerales

Elementos nativos

Minerales hechos por átomos de un solo elemento químico: Oro, plata, platino…

Sulfuros

Minerales los cuales se asocian el azufre con cualquier elemento metal

Haluros

Minerales constituidos por los halógenos (Flúor, bromo, yodo…) y los elementos metales.

Óxidos e hidróxidos

Oxígeno + metal

Carbonatos

Carbón anión + metal

Fosfatos, Arseniatos y Vanadatos

Fósforo/Arsenio/Vanadio anión

Sulfatos y Cromatos

La formación de sulfatos tiene lugar en las condiciones de elevada concentración de oxígeno y a temperaturas relativamente bajas.

Silicatos

Representa una tercera parte de los minerales
Gemas preciosas o minerales explotados industrialmente
Piedras, ladrillo, cemento…
Elevada dureza, poco alterables
Formados esencialmente por grupos tetraédricos

Clasificación de las rocas

Los sedimentos (grava, arena…) son enterrados y acumulados bajo tierra, formando las rocas sedimentarias a través de la diagénesis.
Las rocas sedimentarias pueden ser sedimentos por la erosión o sufrir un metamorfismo (cambio de temperatura y/o presión) y pasar a ser roca metamórficas
Las rocas metamórficas pueden erosionar (sedimentos) o fusionarse debido a las temperaturas muy elevadas y convertirse en magma.
El magma al enfriarse da lugar a las rocas ígneas que se dividen en dos: rocas plutónicas (enfriamiento muy lento) o rocas magmáticas (enfriamiento rápido). Las rocas ígneas pueden pasar al metamorfismo o a la erosión, repitiendo el ciclo.

Técnicas de clasificación de minerales y rocas

Métodos macroscópicos:

Solo con los ojos y algunas herramientas se describe una roca. Con paciencia y experiencia se puede llegar a informaciones muy válidas y profundas.

Métodos microscópicos

El método que sigue después del reconocimiento macroscópico:

Secciones delgadas:

La lámina delgada es una lámina fina de la muestra pegada encima de un portaobjeto. Una sección transparente permite una observación detallada del contenido en minerales de la roca. Con ayuda de la amplificación y de las propiedades ópticas de los minerales se puede reconocer casi todos los minerales claros. Además, permite un análisis de la parágenesis, de la estructura y de la microtextura de la muestra. Se puede contar la cantidad porcentual de los diferentes minerales distribuidos en la roca.

Pulidos:
Se usan en la microscopía de mena, es decir con luz reflejada. Se prepara una muestra altamente pulido. Se analiza la muestra abajo del microscopio en un ambiente de aire y óleo. Este método no llega a aumentos tan altas que la sección transparente, pero permite un reconocimiento de casi la totalidad de los minerales de mena.

Análisis químicos

La fluorescencia de rayos x: Permite un análisis por elementos químicos. Como resultado sale un listado de los elementos químicos principales, los elementos de traza y las tierras raras. Los elementos químicos principales salen en % , los otros en ppm (partes por millones).
La difracción de rayos x: Como resultado salen listados de los contenidos en minerales de la muestra.
La microsonda electrónica: Técnica utilizada para analizar la composición química de áreas muy pequeñas dentro de una muestra sólida.
Análisis isotópicos: Surge de las diferencias en el comportamiento de los distintos isótopos de un mismo elemento.

La importancia de los minerales y las rocas

ROCAS PLUTÓNICAS:

Granito: Construcción
Peridotita: Construcción

ROCAS VOLCÁNICAS:

Basalto: Obra pública
Perlita: Construcción

ROCAS METAMÓRFICAS:

Pizarra: Construcción
Mármol: Construcción

ROCAS SEDIMENTARIAS:

Caliza: Construcción
Yeso: Construcción

Los riesgos

Antrópicos

Culturales: Estilos de vida no saludables
Químicos: contaminación de la atmósera, las aguas, los suelos y los alimentos (sustancias químicas presentes)
Tecnológicos: fallos técnicos; mareas negras, accidentes nucleares…

Naturales:

Biológicos: virus, bacterias, polen…
Químicos: producción de toxinas por cierta sustancias.
Físicos: Climatológicos (huracanes, tornados, sequías…), Geológicos (Terremotos, volcanes…), Cósmicos (aumento de radiación solar, meteoritos…)

Inducidos:

La acción humana aumenta la aparición de un riesgo o su peligrosidad.

Identificación de los riesgos naturales

Identificación: constatación de la existencia de un riesgo. Requiere el estudio de tres factores:
- Peligrosidad: probabilidad de que suceda cierto riesgo de magnitud indeterminada.
- Exposición: Cantidad de personas o bienes susceptibles de ser afectados por cierto riesgo
- Vulnerabilidad: Porcentaje de víctimas o pérdidas de bienes por la exposición total de un riesgo
Predicción: Pretende averiguar cuándo, dónde y con qué magnitud puede afectar un riesgo.
Prevención y corrección:
- Reducen la peligrosidad, la exposición y / o la vulnerabilidad.
- Análisis de costes

Reflexión sobre el tiempo geológico

S. XIX, dos corrientes sobre la edad de la Tierra.
1892, William Thomson estimó que tenía entre 24 y 90 millones, basándose en su enfriamiento.
Charles Lyell, calculó 2000 millones de años para los procesos de erosión y sedimentación.
Darwin propuso una edad de 300 millones para la evolución de las especies.
1896, Becquerel descubre la radiactividad.
1903, los esposos Curie hallan que los elementos radiactivos generan calor, lo que calentaba el interior de la Tierra.
Rutherford (1908) descubre la desintegración de los elementos radiactivos, que permitió calcular con mayor precisión la edad de la Tierra.
Mediados S. XX, se estima la edad de la Tierra entre 1600-3000 millones de años y actualmente se considera 4553 millones de años.