Nitratos, Carbonatos y Boratos: Complejos aniónicos (CO₃)^-2, (NO₃)^-1 que forman unidades fuertemente enlazadas en sus estructuras. Formados por coordinación triangular plana de 3 oxígenos, complejos anisodésmicos.

Carbonatos

Los complejos aniónicos son unidades fuertemente enlazadas y no comparten oxígenos entre sí. Son planos y triangulares. Son las unidades constructivas básicas de todos los carbonatos y responsables de las propiedades del grupo:

Efervescencia: En presencia del ion hidrógeno, el carbonato se vuelve inestable y se descompone dando dióxido de carbono y agua. Esta inestabilidad causa su conocida efervescencia con ácidos. CO₃Ca + 2HCl → CaCl₂ + H₂O + CO₂

Carbonatos anhidros: 3 grupos isoestructurales:

• Grupo Calcita (hexagonal): Exfoliación (3d) romboédrica, sustitución de cationes metálicos: Calcita CaCO₃ en ácido frío, doble refracción – Magnesita MgCO₃ – Siderita FeCO₃ (calentado, magnético, no efervescente) – Rodocrosita MnCO₃ – Smithsonita ZnCO₃.
• Grupo Aragonito (ortorrómbico): Radios de coordinación 6 y 9, diferentes por cationes: Aragonito CaCO₃ – Witherita BaCO₃ – Estroncianita SrCO₃ – Cerusita PbCO₃.
• Grupo Dolomita (hexagonal): Dolomita CaMg(CO₃)₂ – Ankerita CaFe(CO₃)₂.
• Grupo MONOCLÍNICO con (OH)^–: Malaquita Cu₂CO₃(OH)₂ – Azurita Cu₃(CO₃)₂(OH)₂.

Nitratos

El nitrógeno pentavalente forma con el oxígeno grupos iónicos planos, triangulares. Debido a la mayor fuerza del enlace N-O, los nitratos son descompuestos por los ácidos con menos facilidad que los carbonatos. Grupo aniónico monovalente en el que el átomo de nitrógeno se encuentra rodeado de tres átomos de oxígeno.

Nitratina NaNO₃: Isoestructural con la calcita: misma cristalografía y exfoliación. Menor carga iónica: más blando que la calcita, funde a menor T y su punto de ebullición también es menor por ser menor el peso atómico del Na con respecto al Ca. Soluble en agua: solo en regiones áridas. Norte de Chile, yacimiento más importante. Nitro KNO₃: Isoestructural con el aragonito y maclas. Funde fácilmente y es soluble en agua.

Boratos

Las unidades BO₃ son capaces de polimerizarse (similar a silicatos) en cadenas, hojas y grupos múltiples aislados. Se hallan en los salares de depósitos evaporíticos lacustres relacionados con vulcanismo activo, cuencas cerradas con tectónica de fallas profundas, fuentes termales ricas en boro y un clima de aridez adecuada con un balance de precipitación-evaporación. Salar Lagunas Salinas (Arequipa). Ejemplos: bórax, colemanita, ulexita.

Sulfosales

Enargita As(Cu)₃S ortorrómbica, clivaje perfecto en 2 direcciones, dureza 3, peso específico 4, color y raya negra. Sustituciones de Fe y Zn. El polimorfo de baja temperatura es la luzonita (tetragonal) y la famatinita es isoestructural, pero con Sb, mena de Cu. – Proustita Ag₃AsS₃ – Pirargirita Ag₃SbS₃ (platas rojas) hexagonal, rojo rubí, solución sólida completa. – Tetraedrita Cu₁₂Sb₄S₁₃ – Tenantita Cu₁₂As₄S₁₃ isométrica, solución sólida completa, sustituciones por Fe, Zn, Ag, Pb y Hg, fierberguita rica en Ag.

Minerales radiactivos: Monacita, autunita, carnotita, torianita, uraninita.

Sulfatos

Anión (SO₄)^-2 tetraedro.

Cromatos

Anión (CrO₄)^-2 tetraedros.

Anhidros y cromatos: grupo baritina (Pmna) Baritina (BaSO₄) clivaje perfecto, quebradiza, ortorrómbica, dureza 3, peso específico 4,5 – Celestina (SrSO₄) ortorrómbica, frágil, clivaje perfecto, peso específico 3,9. – Anglesita PbSO₄ peso específico 6,5 – Anhidrita CaSO₄ dureza 2, clivaje rectangular. – Crocoita PbCrO₄.

Sulfatos hidratados: Yeso (CaSO₄·2H₂O) clivaje perfecto en 3 direcciones y distinto, dureza 2, sedimentario – Antlerita Cu₃SO₄(OH)₄ zonas de oxidación – Alunita KAl(SO₄)₂(OH)₆ hexagonal.

Molibdatos y Volframatos

Mo⁺⁶ y W⁺⁶ sustituciones. Grupo Aniónico: (MoO₄)^2- y (WO₄)^2-. Tetraedros deformados y aplanados, iguales radios atómicos. Generalmente tetragonal, alto peso específico, coloraciones, hábitos. Grupo de la Volframita Fe-Mn WO₄, raya negra, ferberita y hubernita y Grupo de la Scheelita CaWO₄ tetragonal, fluoresce en onda corta. Minerales supergénicos y fuente de extracción de Molibdeno para la fabricación de aceros.

Fosfatos, Arseniatos y Vanadatos: Caracterizados por el grupo iónico tetraédrico con el oxígeno. Baja temperatura de cristalización, coloridos, luminiscentes. Fosfatos: (PO₄)^-3, Arseniatos: (AsO₄)^-3 y Vanadatos: (VO₄)^-3 pueden sustituirse isomorfamente: Fluorapatita (Ca₅(PO₄)₃F), Hidroxilapatita (Ca₅(PO₄)₃(OH)), Clorapatita (Ca₅(PO₄)₃Cl). Sustituciones en fosfatos: F^– por Cl^– o OH^–, PO₄ por AsO₄ o VO₄ o SO₄ o SiO₄ o 7 Ca por Mn⁺² o Sr⁺². Monacita PO₄(Ce,La,Y,Th) monoclínica, amarillo castaño, dureza 5,5, torio. – Trifilita PO₄ Li,Fe ortorrómbica, gris azul, dureza 4, paragénesis, 2 exfoliaciones. – GRUPO DEL APATITO: Apatito (PO₄)₃ Ca₃(F,Cl,OH) hexagonal, fractura, verde, dureza 5; Piromorfita (Pb₅Cl(PO₄)₃) hexagonal, dureza 3, supergénico; Ambligonita LiAlPO₄ triclínica, dureza 6, clivaje perfecto, litio, peso específico 3; Wavelita Al₃(PO₄)₂(OH)₃.5H₂O ortorrómbica, exfoliación, dureza 4; Escorzalita (Fe,Mg)Al₂(PO₄)₂(OH)₂ y Lazulita (Mg,Fe)Al₂(PO₄)₂(OH)₂ monoclínica, dureza 5, peso específico 3; Vanadinita Pb₅(VO₄)₃Cl hexagonal, rojo, dureza 3, peso específico 6; Eritrina Co₃(AsO₄)₂.8H₂O monoclínica, rosa, dureza 1,5, exfoliación; Turquesa CuAl₆(PO₄)₄(OH)₈.5H₂O triclínica, dureza 6, exfoliación; Autunita Ca(UO₂)₂(PO₄)₂.10-12H₂O tetragonal, rata amarilla, dureza 2,5, secundaria; Carnotita K₂(UO₂)₂(VO₄)₂.3H₂O monoclínica, baja dureza, exfoliación, amarillo, vanadio y uranio.

Sulfuros: De mena. X_mZ_n donde Z=As, Sb, Bi, Se, Te, más común es el S y X= metales: Zn, Pb, Fe, Cu, Ag, Sb, Bi, Ni, Co, Mo, Hg. Opacos con colores y rayas característicos (cinabrio, rejalgar y oropimente translúcidos). En los sulfuros simples el S presenta coordinación tetraédrica u octaédrica, galena, enlaces iónicos y covalentes y algún enlace metálico. Acantita (Argentita) Ag₂S monoclínica, raya negra, dureza 2, peso específico 7 – Calcosina Cu₂S monoclínica, séctil, mena importante – Bornita Cu₅FeS₄ tetragonal, dureza 3, altera a calcosina y covelina – Galena PbS isométrica, peso específico 7,6, dureza 2,5, color y raya gris, altera a anglesita SO₄ y cerusita CO₃ – Esfalerita (Blenda) ZnS isométrica, exfoliación, dureza 3,5, raya castaña, altera a smithsonita y hemimorfita – Calcopirita CuFeS₂ tetragonal, dureza 3,5-4, negra, amarillo fuerte, frágil, altera a cuprita – Pirita FeS₂ cúbica, huevo podrido al golpe – Pirrotina Fe_1-xS – Covelina CuS hexagonal, exfoliación perfecta micácea, azul, raya gris negra, iridiscente, dureza 1 o 2 – Niquelina AsNi – Milerita NiS – Pentlandita (Fe, Ni)₉S₈ – Cinabrio HgS hexagonal, dureza 2,5 – Rejalgar AsS monoclínica, exfoliación, dureza 2 – Oropimente As₂S₃ – Estibina Sb₂S₃ hábito acicular radial, dureza 2 – Molibdenita MoS₂ dureza 1-1,5, hexagonal, gris, alta temperatura, exfoliación, raya negra – Cobaltita (Co,Fe)AsS.

X=metal divalente y Y=metal trivalente

Óxidos

Relativamente duros, densos y refractarios. De rocas ígneas, metamórficas y en forma de granos dendríticos en sedimentos. O combinado/C 1 o + met.

Óxidos Simples

1 Metal y Oxígeno. Tipos X₂O y XO: Cuprita Cu₂O isométrica, dureza 3,5, peso específico 6, raya castaña roja, limolitas – Cincita ZnO, hexagonal, dureza 4, exfoliación perfecta, raya amarillo naranja. Tipo X₂O₃ Grupo de la hematites, Corindón Al₂O₃ hexagonal, dureza 9, fractura, peso específico 4,3 brillo adamantino, infusible, rubí y zafiro gemas – Hematites Fe₂O₃ hexagonal, raya roja castaña, dureza 6, mena importante de Fe – Ilmenita FeTiO₃ hexagonal, negra, fractura concoidea, magnética, mayor fuente de titanio.

Tipo XO₂: Grupo del Rutilo TiO₂ coordinación 6 con O, tetragonal, dureza 6,5, raya castaña pálida – Pirolusita MnO₂ tetragonal, exfoliación perfecta, dureza 1 o 2, mancha, color y raya negra, mena importante de Manganeso – Casiterita.

Óxidos Múltiples

Dos posiciones A y B con Átomos Metálicos No Equivalentes. Tipo XY₂O₄: Grupo de la Espinela MgAl₂O₄ isométrica, dureza 8, corriente alta temperatura, Ghanita ZnAl₃O₄ isométrica, 7,5, verde, raya gris, raro, Magnetita Fe₃O₄, isométrica, dureza 6, color y raya negra, magnética fuerte, importante mena de Fe, Franklinita (Zn, Fe, Mn) – (Fe, Mn)₂O₄ isométrica, hábito octaédrico, dureza 6, poco magnética, raya castaña color negro, y Cromita FeCr₂O₄ isométrica, mena, dureza 5,5, brillo submetálico. Crisoberilo BeAl₂O₄ ortorrómbica, exfoliación, maclado, dureza 8,5, verde. Columbita-Tantalita (Fe, Mn) Nb₂O₆-(Fe, Mn) Ta₂O₆ ortorrómbica, exfoliación buena, dureza 6.

Hidróxidos

Grupo oxhidrilo (OH) o moléculas H₂O. Ocasiona debilitamiento en enlaces de las estructuras en comparación con los óxidos. Menos duros y densos. Por alteración secundaria o como producto de la meteorización. Brucita Mg(OH)₂ hexagonal, exfoliación perfecta, séctil, dureza 2,5, aspecto ojoso, brillo perlado, serpentinas. Manganita MnO(OH) monoclínica, exfoliación perfecta y buena, dureza 4, color negro y cristales prismáticos, mena secundaria de Mg. Romanechita BaMn²⁺Mn⁴⁺₈O₁₆ (OH)₄ ortorrómbica, gran dureza, botroidal, raya negra, metálica. GRUPO DE LA GOETHITA Diásporo αAlO(OH) ortorrómbica, exfoliación, hábito hojoso, gran dureza. Goethita (αFeO-OH): ortorrómbica, raya pardo amarilla. Bauxita (MEZCLA DE DIÁSPORO, GIBBSITA Y BOHEMITA) cristales pisolíticos, macizos, terrosos, óxidos de aluminio.

La luz es una forma de radiación electromagnética como otras, de las cuales se diferencia por la longitud de onda o la frecuencia. Su propagación es rectilínea y de tipo ondulatoria (sinusoidal). Se define como longitud de onda (λ, wavelength) a la distancia existente entre dos posiciones de la onda que se encuentren en fase (en igual posición de excitación) y como amplitud (A, amplitude) a la distancia entre la posición de reposo y máxima excitación, sea ésta en una cresta o en un seno. Se define como luz blanca a aquella porción del espectro electromagnético que contiene todas las λ del espectro visible. La luz monocromática será aquella que contenga sólo un rango de λ correspondientes a un determinado color. La luz natural posee una distribución de las oscilaciones en todas las direcciones perpendiculares a la propagación. En cambio, la luz polarizada plana es aquella en la que sus oscilaciones o vibraciones se han restringido (mediante polarizadores) a un único plano. ÍNDICE DE REFRACCIÓN n=C/C_m Generalmente C_m (velocidad de la luz en el medio) es menor que C (velocidad de la luz en el vacío), por consiguiente, los n, son valores superiores a 1. λ_A/ λ_B=n_B/n_A.

ISÓTROPOS: luz monocromática a misma velocidad sin tener en cuenta direcciones de vibración. La luz puede transmitirse con igual velocidad en cualquier dirección del mismo. Mineraloides (vidrio volcánico, ópalo), minerales que cristalizan en el sistema cúbico, gases y la mayoría de los líquidos.

ANISÓTROPOS: luz monocromática a distintas velocidades teniendo en cuenta las distintas direcciones de vibración dentro del cristal. La luz se transmite con distinta velocidad según la dirección con que se propague dentro de la sustancia. Son anisótropos los sólidos cristalinos que posean cualquier ordenamiento estructural excepto el cúbico. Minerales de sistema dimétricos, trimétricos y materiales sintéticos polaroides. Tipos: Interferencia constructiva de dos rayos cuyo desfasaje es un número entero de λ, Interferencia destructiva de dos rayos desfasados ½ λ. En este caso la interferencia es nula (Resultante de amplitud O) debido a que las amplitudes de ambos rayos son iguales, Interferencia constructiva de dos rayos desfasados ¼ λ. Cuando la interferencia se produce entre dos rayos polarizados a 90º la resultante tendrá su plano de vibración a 45º de los dos. La dispersión es el grado de separación angular entre dos rayos luminosos de dos longitudes de onda diferentes. Es función de: La diferencia entre los índices de refracción de una sustancia para estas longitudes de onda y las diferencias de n para las líneas F(4861Å) y C(6563Å) se denomina coeficientes de dispersión.

FIGURAS DE INTERFERENCIA Para obtenerla es con iluminación conoscópica (convergente):

1. Buscar granos adecuados utilizando un objetivo de bajo aumento, las secciones basales. Si no, seleccione aquel con color de interferencia más bajo.
2. Asegurarnos de que no hemos enfocado sobre una grieta o impureza del grano.
3. Cambiar a un aumento mayor y enfocar.
4. De nuevo cambiar a un aumento mayor y enfocar (trabajar con el mayor aumento posible).
5. Colocar la lente condensadora.
6. Abrir la apertura del diafragma.
7. Insertar la lente de Bertrand.
8. Con todos estos pasos finalmente aparecerá la figura de interferencia (uniáxica o biáxica). Realice el análisis teórico y conceptual de lo que está observando.

Nota: Usar un microscopio que tenga su platina centrada, ya que, de lo contrario, la figura obtenida se desplazará fuera del campo de visión cuando movamos la misma.

MELATOPO: El rayo que se transmite a lo largo del eje óptico (no se desdobla) da lugar a este punto. ISOGIRAS: Posiciones de vibración de estos dos rayos coinciden con los planos de los polarizadores dan lugar a posiciones de extinción que sumadas las originan (con forma de cruz negra en los uniáxicos). ISOCROMAS: Todos los rayos que inciden formando el mismo ángulo con el eje óptico sufren el mismo retardo al atravesar el mineral y generan conos invertidos del mismo color de interferencia. Estos conos dan lugar a las ISOCROMAS.

MINERALES UNIÁXICOS: MINERALES QUE CRISTALIZAN EN EL SISTEMA TETRAGONAL O HEXAGONAL – Minerales que poseen alta simetría alrededor del eje c – Existen enlaces químicos uniformes en todas las direcciones dentro del plano (001) o (0001) que es el plano perpendicular al eje c.

SIGNO ÓPTICO: En minerales uniáxicos ópticamente positivos, n_E es mayor que n_O. En minerales uniáxicos ópticamente negativos, n_E es menor que n_O.

INDICATRIZ UNIÁXICA: La luz que viaja a lo largo del eje óptico tiene un índice n_O en cualquier dirección de vibración dentro del plano X-Y. Por lo tanto, este plano es un círculo con radio n_O. UNIAXICA POSITIVA: Esferoide prolado. La luz que viaja a través del eje X se separa en dos rayos, el ordinario vibra paralelo a y el extraordinario vibra paralelo a Z. Las secciones Y-Z y X-Z son elipses idénticas con ejes n_O y n_E. UNIAXICA NEGATIVA: Esferoide oblado = Si se grafican los índices para la luz que viaja en todas las direcciones lo que resulta es un elipsoide de revolución cuyo eje es el eje óptico.

SIGNO ÓPTICO: Si el rayo O es el rápido, el mineral es ópticamente positivo. Si el rayo O es el lento, el mineral es ópticamente negativo.

1. Obtener la figura de interferencia.
2. Insertar el accesorio.
3. Observar los colores de interferencia. En dos cuadrantes los colores aumentarán de orden y en los otros dos disminuirán el orden.
4. Observar el cuadrante SE donde el rayo O vibra NE-SW.
5. Si los colores aumentan de orden en este cuadrante, hay adición, significa que el rayo O es el lento. Signo óptico -.

La figura de interferencia en un mineral biáxico consiste en dos isogiras, con forma de brazos de hipérbola, centradas en cada uno de los dos ejes ópticos (que se juntan y se separan al girar la platina del microscopio) y de dos grupos de isocromas con centros en los ejes ópticos.

Haluros

Enlace iónico puro. Dureza relativamente baja, puntos de fusión de moderados a altos, estado sólido malos conductores de calor y electricidad, frágiles. Conductividad eléctrica excelente en estado de fusión. Halita NaCl isométrica, dureza 2, exfoliación cúbica, frágil, sabor salado, menos amargo que la silvita, soluble – Silvita KCl origen común con la Halita. En evaporitas marinas: Formación Huitrín (1, 2 y 3). Sección Superior del miembro Troncoso, importantes concentraciones en sur de Mendoza y norte de Neuquén (cuenca huitriniana). Se asocia también a anhidrita y arcillas subordinadas – Querargirita AgCl isométrica, aspecto ceroso, séctil, mena supergénica de plata, fractura irregular, dureza 2 o 3 – Criolita Na₃AlF₆ monoclínica, partición pseudo cúbica, dureza 2,5 – Fluorita CaF₂ Iones Ca²⁺ en los vértices y centros de las caras, iones F^– coordinados tetraédricamente con 4 Ca²⁺, cada Ca²⁺ está coordinado con 8 F^– que lo rodean, exfoliación octaédrica, isométrica, dureza 4, flúor, cristales cúbicos – Atacamita Cu₂Cl(OH)₃ ortorrómbica, exfoliación perfecta, agregados cristalinos granulosos, color verde.

Elementos Nativos

Inertes para encontrarse en estado elemental. Enlaces metálicos (débiles). Iso-estructurales con redes cúbicas centradas en las caras, con átomos idénticos en coordinación 12. Se da una solución sólida completa entre el Au y la Ag porque tienen el mismo radio atómico (1,44Å). Propiedades similares: Son blandos, maleables, dúctiles y séctiles. Buenos conductores del calor y electricidad. Brillo metálico y fractura astillosa, alta densidad. Oro Au cúbico, hábito arborescente, dureza 2,5, fractura irregular, color y raya amarilla – Plata Ag cúbico, mismo que el oro pero color y raya blanco plata – Cobre Cu mismo todo solo que fractura astillosa ganchuda, color y raya cobre. Grupo del Platino: Platino Cúbico, granular escamoso, dureza 4, séctil, magnético con Fe. Grupo del Hierro: Hierro: Cúbico, nódulos, dureza 4,7, color y raya gris acero negro, fractura astillosa, muy magnético. No metales: Azufre ortorrómbico y monoclínico, hábito masivo terroso, van der Waals, sustitución por Se, dureza 2, amarillo. Diamante tetraedros de carbono ligados por sus cuatro carbonos a otros tetraedros a través de fuertes enlaces covalentes. Las hojas de carbono se superponen según 111 y esto le da el excelente clivaje al diamante, cúbico. Grafito: anillos de seis carbonos unidos entre sí por enlaces covalentes y apilados por fuerzas de Van der Waals, hexagonal, dureza 1 o 2, clivaje basal.

Kimberlitas: Rocas donde se encuentran los diamantes. Estas son rocas ultramáficas (peridotitas). Compuestas casi totalmente por olivina, flogopita, piroxeno, granate, cromita, ilmenita. Se originan a partir de cuellos volcánicos profundos (altas presiones) y a partir de magmas ricos en gases. La roca contiene fragmentos del manto y xenocristales.