nesosilicatos

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD DE INGENIERÍA

ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA DE MINAS

«SILICATOS_ NESOSILICATOS » CURSO

: MINERALOGIA.

DOCENTE

:

CICLO

:V

ALUMNOS :

Cajamarca, junio del 2017

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA AGRADECIMIENTO Agradezco a mi alma mater, Universidad Nacional de Cajamarca, en especial a la Facultad de Ingeniería; a mis docentes, por todas sus enseñanzas y el apoyo brindado para abrirme paso hacia el desarrollo profesional. Quiero brindar mi más sincero agradecimiento a Dios por la oportunidad de realizar este trabajo de investigación, a mis padres, hermanos, amigos, por el apoyo desinteresado que me han mostrado en todo momento. Y también agradezco al asesor de este trabajo al, Ing. Luis Manuel Basauri Ponce, ya que sin su apoyo éste trabajo no hubiera sido posible realizarlo.

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA DEDICATORIA

Este trabajo se lo dedico a Dios y a mis padres por darme la oportunidad de permitir ser alguien en la vida y a todas aquellas personas que me apoyaron incondicionalmente.

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA RESUMEN En el presente trabajo vamos a presentar una visión general del concepto de silicato, haciendo especial hincapié en el estudio de su estructura y en la importancia de la naturaleza de los enlaces que mantienen unidos sus elementos constituyentes. Los silicatos son los minerales más abundantes en la corteza terrestre y por ello se hallan presentes en la mayoría de suelos, confiriéndoles una serie de propiedades determinantes para el desarrollo de las plantas. La unidad estructural básica de los silicatos es el tetraedro de silicio; los tetraedros pueden estar unidos directamente entre sí o quedar enlazados mediante cationes de diferentes cargas, dando lugar a diferentes tipos de silicatos. Según sea el nº de tetraedros unidos y la naturaleza de los cationes enlazados la fuerza de las uniones varía, con lo que la estabilidad de los minerales formados y con ello la velocidad de formación y maduración de los suelos será mayor o menor.

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA CAPITULO I 1.1 INTRODUCCION. Los silicatos son minerales de mayor abundancia en la corteza terrestre, ocupando más de 90%, por ser petrográfico es muy importante para el estudio en la geología ya que la mayoría de los silicatos constituyen a las rocas, en general la mayoría de los silicatos están compuestos de silicio y oxigeno aunque también podrían estar acompañados de otros elementos como el aluminio, hierro, magnesio entre otros. Los silicatos en comparación con los otros minerales forman parte de la mayoría de las rocas, arenas y arcillas por ello, considero que en este caso es muy importante su estudio. “Los silicatos presentan una interesante serie de tipos estructurales que muestran mayor variedad que la encontrada ordinariamente para los compuestos de otros elementos.-Los silicatos son también de gran importancia técnica. La corteza de la tierra está constituida, principalmente de silicatos metálicos. El silicio y oxigeno representa casi el 75% en el peso de la corteza de la tierra y, si nos basamos en el volumen, el oxígeno constituye el 92% de la corteza terrestre.- Además, los ocho elementos más abundantes de la corteza terrestre se encuentra en, los silicatos” (Conceptos y Modelos de Química Inorgánica) 1994 El presente trabajo, tiene como objetivo estudiar y analizar brevemente a los nesosilicatos sus propiedades que se lo realizara en forma general; los tipos de nesosilicatos, sus composición, como se muestran a simple vista en la naturaleza y los distintos tipos de rocas que contienes sílice que se lo realizará en forma particularizada. Además del análisis de la composición, para caracterizar cada estructura en estudio se intentará dar un cuadro resumen de los distintos tipos de silicato.

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA 1.2 OBJETIVOS 1.2.1 GENERALES Realizar un estudio acerca de los nesosilicatos, su definición, características generales, su clasificación y la descripción de los más principales. 1.2.2 ESPECIFICOS 

Conocer sus propiedades físicas, químicas para identificarlos ya sea en el laboratorio o en el campo.



Describir como se encuentran en la naturaleza, puesto que se encuentran en mayor porcentaje de todos los silicatos.



Diferenciar las estructuras de los sorosilicatos, filosilicatos, inosilicatos, tectosilicatos, ciclosilicatos.



Conocer los minerales representativos de cada uno de los tipos de nesosilicatos. 1.3 ALCANCES Se busca reconocer e identificar como se presentan los nesosilicatos puesto que son los

componentes principales de nuestro planeta encontrándose en un % mayor de todos los silicatos, estos minerales se forman en el interior de la tierra a elevadas temperaturas y presión producto del enfriamiento lento del magma, pueden crecer hasta tamaños considerables y se pueden identificar macroscópicamente. Estos minerales forman parte de las rocas ígneas plutónicas y volcánicas, siendo por estas últimas que afloran a la superficie terrestre. 1.4 JUSTIFICACION Los silicatos son minerales compuestos principalmente de silicio y oxígeno, ya que son sales del ácido silicio, de estructura basada en tetraedros. La mayoría de los nesosilicatos se forman a medida que se enfrían las rocas fundidas las mismas que se forman a grandes temperaturas y presiones elevadas. Como la mayoría de la corteza terrestre se encuentra los minerales silicatos,

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA estas otorgan una serie de propiedades para el desarrollo de las plantas, con la estabilidad de los minerales formados la velocidad de formación y maduración de los suelos es mayor. CAPITULO II MARCO TEORICO 2. 1

LOS SILICATOS

Este grupo es el más importante ya que casi un tercio de los minerales conocidos son silicatos. Los nesosilicatos de (nesos = isla), deben su nombre a que los tetraedros (SiO4) se encuentran independientes, y están unidos entre sí por enlaces iónicos. La estructura cristalina formada por tetraedros sencillos separados por cationes metálicos. Generalmente incoloros o de una coloración muy tenue y elevada dureza y densidad. Por tanto, cada uno de los cuatro oxígenos del tetraedro posee una valencia libre o carga sin saturar que habrá de ser compensada por cationes que sirven de enlace entre los tetraedros además de intervenir en la configuración de la estructura.

Así, la unidad estructural queda formada por un único tetraedro SiO4 con cuatro cargas negativas libres. Como se ve, la relación Si/O es de 1:4. Por otra parte, el enlace Si-O (covalente sp3) es muy fuerte, lo que confiere a estos minerales una dureza y densidades elevadas, alto índice de refracción y mala o nula exfoliación.

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CARACTERISTICAS GENERALES  Estructura basada en grupos discretos (SiO4)4-, unidos por medio de cationes intersticiales (Mg, Fe, Ca, Al) con un enlace iónico.  Son estructuras muy densas.

2.3. PROPIEDADES GENERALES

 Valores altos de densidad- alta densidad catiónica.  No tienen grupos (OH) ni moléculas de agua.  Alto índice de refracción, debido al elevado índice de empaquetamiento estructural en los oxígenos.  Baja birrefringencia y pleocroísmo, es decir, son estructuras sin direcciones preferentes de anisotropía.  Hábitos cristalinos equidimensionales, ejemplo, estructuras en radicales isla.  Carecen en general de exfoliación.  Color son coloreados debido a la presencia de metales de transición. 2.4 CLASIFICACION Los nesosilicatos se agrupan en grupos de Zircón, Olivino y granate. 2.4.1 GRUPO DEL ZIRCÓN. El grupo del circón está constituido por un grupo de minerales de fórmula (SiO4) Zr. Este grupo se forman como consecuencia de las sustituciones de Zr4+ por Th4+ y U4+.

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EL ZIRCÓN

2.4.1.1 ORIGEN FUNDAMENTAL: magmático. 2.4.1.2 PRESENCIA: Se suele presentar en aspecto de granate, formando, a veces, prismas tetragonales apuntados por dos pirámides. Es muy normal que exista en el circón una substitución isomórfica parcial por Torio o Uranio, lo cual le convierte en mineral radioactivo. 2.4.1.3 ORIGEN Y YACIMIENTOS: Se encuentra como accesorio de rocas eruptivas, siendo las más frecuentes en sienitas, dioritas y granitos En rocas metamórficas, en pizarras cloríticas y en gneises. Como grano rodado y producto de resistencia en los sedimentos. 2.4.1.4 USOS: El circón se utiliza principalmente como gema preciosa también se utiliza para la fabricación de cuchillos. Además el circón es muy utilizado en la industria como materia prima del metal circonio para fabricar aceros especiales, abrasivos y reactores de aviones. 2.4.2 GRUPO DEL OLIVINO Los minerales más frecuentes del grupo del olivino forman una serie isomorfa que se puede representar por la fórmula (Mg, Fe)2[SiO4], debido a que compensan las cargas libres del

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA oxígeno con Mg2+ y Fe2+. Los términos extremos de esta serie son fayalita (Fe2SiO4) y la forasterita (Mg2 SiO4). 

Dureza: de 6,5 a 7. Es un mineral frágil.



Densidad: de 3,2 a 4,2 g/cm3 cm según su riqueza en hierro.



Color: Verde oliva a verde amarillento (a veces parduzco por oxidación del hierro). En general se presenta en fragmentos pequeños, equidimensionales, de brillo vítreo, transparente o traslúcido.



Exfoliación: Imperfecta y poco visible presentando fractura concoidea.



Origen fundamental: Magmático.



Presencia: Es un mineral esencial en una serie de rocas ígneas: Peridotita, Gabro olivínico, Dolerita olivínica y Basalto olivínico.

2.4.2.1 LA FORSTERITA

LA FORSTERITA

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA 2.4.2.2 LA FAYALITA LA FAYALITA

Algunas rocas ricas en olivino son utilizadas para la fabricación de refractarios. Las variedades transparentes de grandes cristales verdes se utilizan en joyería como gemas (peridoto).

ROCAS RICOS EN OLIVINO

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA 2.4.3 GRUPO DEL GRANATE. Los granates son minerales de composición química muy variable, definiéndose como silicatos dobles de fórmula genérica (SiO4)3D3 T2, donde D es un catión divalente (calcio, hierro, magnesio, manganeso) y T uno trivalente (aluminio, hierro, cromo, titanio). 

Sistema de cristalización: regular.



Dureza: de 6,5 a 7,5.



Densidad: de 3,4 a 4,3 g/cm3.



Color: variable; generalmente rojo, pardo, amarillo o verde, de transparente a opaco. Brillo vítreo y resinoso.



Exfoliación: muy imperfecta, con fractura concoidea.



Origen: fundamentalmente, de metamorfismo, aunque también puede tener origen magmático.



Presencia: Es un mineral accidental, muy común en rocas metamórficas y, menos, en rocas

ígneas,

presentándose

en

cristales

equidimensionales,

frecuentemente

rombododecaedros. Las variedades más corrientes son Grosularia (Ca y Al), Almandina (Fe y Al) y Piropo (Mg y Al). 

Formación y yacimientos:



En un mineral común en rocas magmáticas pegmatitas graníticas, en roca granito y en riolita. También puede formarse en algunas rocas de metasomatismo ricas en manganeso.



Suele encontrarse asociado a otros minerales como: cuarzo, feldespato potásico, turmalina, rodonita, piroxmangita, tefroíta.



USOS: Las aplicaciones del granate están relacionadas con sus propiedades: dureza y densidad relativamente altas, resistencia química, y no toxicidad, que permiten que tenga cinco campos principales de aplicación: abrasivo para eliminación de óxidos sobre

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA superficies metálicas (decapar), revestimientos abrasivos, filtrado de aguas, corte por chorro de agua y pulido. 2.4.3.1 EL PIROPO

EL PIROPO

2.4.3.2 LA GROSULARIA LA GROSULARIA

Formación y yacimientos: Normalmente se forma a partir de rocas calizas, o sedimentarias silíceas, sometidas a metamorfismo de contacto por la proximidad de una cámara magmática.

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA También se puede formar por metamorfismo regional. Algunos minerales asociados son mica, clorita, diópsido, calcita y serpentinita. 2.4.3.3 LA ESPESARTINA LA ESPESARTINA

Formación y yacimientos: En un mineral común en rocas magmáticas pegmatitas graníticas, en roca granito y en riolita. 2.4.4 OTROS NESOSILICATOS IMPORTANTES. El topacio, la Willemita, la cianita (disteno), la estaurolita y el esfeno. 2.4.4.1 EL TOPACIO EL TOPACIO

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA Yacimientos: Se encuentra habitualmente en forma de cristales prismáticos crecidos en huecos que están unidos con la roca madre. Además existe una variante masiva Algunos de los yacimientos más importantes se encuentran en República Checa, Brasil, Sajonia, Noruega, Suecia, Japón, México. 2.4.4.2 LA WILLEMITA

LA WILLEMITA

Yacimientos: En la naturaleza los yacimientos de Willemita son escasos, pudiéndose destacar los de Franklin (Nueva Jersey, Estados Unidos), en donde aparece asociada a cincita y franklinita,

y

los

de Arizona.

En México hay

yacimientos

en Bolaños (Jalisco)

y Batopilas (Chihuahua).

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA 2.4.4.3 LA CIANITA O DISTENA LA CIANITA O DISTENA Grupo Sistema Cristalino Composición Color Forma / Habito Dureza Exfoliación Macla Densidad Brillo

Silicato-Nesosilicatos Trigonal Al2SiO5 Blanco Prismático 5 Perfecta Común 3,6 a 3,7 g/cm3 Vítreo a veces nacarado

Altos índices, birrifrigerancia baja Óptica Yacimiento: Mineral accesorio de gneis y esquistos micáceos, asociado con granates y corindón, se usa para la fabricación de bujías de encendido y otras porcelanas refractarias. Génesis: Producto del metamorfismo regional o de contacto sobre pizarras arcillosas. También como resistato en rocas sedimentarias.

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA 2.4.4.4 LA ESTAUROLITA LA ESTAUROLITA Grupo

Silicato-Nesosilicatos

Sistema Cristalino

Monoclínico

Composición

(Fe2+)2 Al9o6(Sio4)4(O,Oh)2

Color

Pardo Rojizo

Forma / Habito

Prismático Corto

Dureza

7-7.5

Exfoliación

Mala

Macla

En Lámina Delgada Y De Penetración

Brillo

Vítreo

Raya

Incolora

Peso Especifico

3.74 A 3.83 G/Cm3

Forma de presentarse: En cristales prismáticos incluidos o sueltos. Formando maclas muy típicas de compenetración de dos individuos, formando ángulos de 60º o de 90º.

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA 2.4.4.5 LA ESFENA

LA ESFENA Silicato-Nesosilicatos

Grupo Sistema cristalino Composición

Monoclínico

(SiO4)CaTiO Gris, Verde, amarillo, pardo, negro

Color Forma / habito Dureza Exfoliación

Prismático 5-5.5 Prismática Resinoso intenso adamantino

Brillo

Blanca

Raya Peso especifico

3.5 g/cm3

Forma de presentarse: En cristales monoclínicos, implantados o incluidos en forma de cuña o tabulares. En algunas ocasiones se presenta como amorfa y granuda, en raras ocasiones laminar. Génesis: En sienitas nefelíticas y monzonitas como mineral accesorio. en rocas metamórficas y mármoles, en yacimientos de magnetita.

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA CAPITULO III 3.1 CONCLUSIONES

3.2. BIBLIOGRAFIA 1. Manual De Mineralogía De Dana, Tratado Moderno Para La Enseñanza En Universidades Y Escuelas Especiales Y Para Guía De Ingenieros De Minas Y Geólogos. 2. http://geologia.byethost7.com/mineralogia/8silicatos.htm. 3. www.scribd.com/presentation/247745097/Silicatos. 4. http://www.elsolucionario.org/?s=Mineralogia%20silicatos. 5. www.ehu.eus/mineralogiaoptica/Atlas_Sorosilicatos/Sorosilicatos.

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