UNIVERSIDAD DE GUANAJUATO

DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA EN MINAS,

METALURGIA Y GEOLOGÍA

CRISTALOGRAFIA

M.I.E. ELIA MÓNICA MORALES ZÁRATE

Guanajuato, Gto. Febrero 2011.

La Cristalografía es la ciencia de los cristales que

estudia su origen, crecimiento, estructura interna y

propiedades físicas. Es una palabra que proviene del

griego que significa congelado en frío.

Inicia a finales del s. XIX.

En 1690, el científico holandés Christian Huygens,

estudiando las propiedades ópticas de la calcita , dijo

que las propiedades físicas de los minerales se

podían explicar por la estructura interna regular de la

sustancia cristalina.

INTRODUCCIÓN A LA CRISTALOGRAFIA

Ya en 1669, Niels Stensen (Nicolás Steno), había

proclamado la primera ley fundamental de la

cristalografía: la ley de la constancia de los ángulos

diedros entre las caras de los cristales.

En la misma época Erasmo Bartholin, descubrió la

doble refracción en los cristales de espato de

Isalandia, dando origen a la óptica cristalográfica.

Lomonósov (1711-1765) enunció la teoría corpuscular

de la constitución de la materia. Los corpúsculos se

les representaba en forma esférica. Ordenándolos y

formando mentalmente cristales con ellos.

En 1774, R. J. Haüy descubrió la segunda ley

fundamental de la cristalografía: La ley de la

Racionalidad (se basó al observar la exfoliación de la

calcita). Supuso que las moléculas de los minerales

tienen la forma de paralelepípedos. Se puede

expresar la posición de cada cara del cristal en el

espacio con tres números enteros

A principios del s. XIX, Miller aplicó en la cristalografía

los métodos de geometría analítica y creo un

simbolismo racional para la notación de las caras

mediante índices.

La medición de los ángulos diedros de los

cristales naturales se realizaba con un aparato

llamado goniómetro de aplicación (de contacto)

y con goniómetros de reflexión. Estos aparatos

fueron inventados por Carangeot, en 1782, el

primero y el segundo por Wollaston, en 1809.

A comienzos del s XIX se crearon las bases de

la ciencia de la simetría de los cristales. Hessel

en 1830, fue el primero en deducir todas las

formas posibles de simetría de los cristales.

En 1867, Gadolin (1828-1892). Basándose en

leyes geométricas dedujo 32 tipos de simetría

de los cristales.

En 1912, Laue consiguió demostrar

experimentalmente la exactitud de la teoría

reticular. Por medio de los rayos X

Se describen como materiales cristalinos aquellos materiales sólidos cuyos elementos constitutivos se repiten de manera ordenada y paralela y cuya distribución en el espacio muestra ciertas relaciones de simetría. Así, la propiedad característica y definidora del medio cristalino es ser periódico, es decir, que a lo largo de cualquier dirección, y dependiendo de la dirección elegida, la materia que lo forma se halla a distancias específicas y paralelamente orientadas. Además de ésta, otras propiedades características son la homogeneidad y la anisotropía.

El estado cristalino de la materia es el de

mayor orden, es decir, donde las correlaciones

internas son mayores y a mayor rango de

distancias. Y esto se refleja en sus propiedades

que son anisotrópicas y discontínuas. Suelen

aparecer como entidades puras, homogéneas y

con formas geométricas definidas (hábitos)

cuando están bien formados.

La denominada estructura cristalina está

caracterizada microscópicamente por la

agrupación de iones, átomos o moléculas

según un modelo de repetición periódica.

En esta red espacial existe una porción del

espacio cristalino, denominado celda unidad,

el cual repetido por traslación y adosado desde

un punto reticular a otro engendra todo el

retículo.

Modelo atómico de un vidrioModelo atómico en un material

ordenado (cristal)

ESTRUCTURA CRISTALINA DE UN MATERIAL INORGÁNICO: EL ALFA-CUARZO

En la estructura cristalina (ordenada) de los materiales

inorgánicos, los motivos repetitivos son átomos o iones

enlazados entre sí, de modo que generalmente no se

distinguen unidades aisladas y de ahí su estabilidad y dureza

(cristales iónicos, fundamentalmente)

Los distintos modos de empaquetamiento en un cristal dan

lugar a las llamadas fases polimórficas (fases alotrópicas para

los elementos), que confieren a los cristales (a los materiales)

distintas propiedades. Por ejemplo, de todos son conocidas las

distintas apariencias y propiedades del elemento químico

Carbono, que se presenta en la Naturaleza en dos formas

cristalinas muy diferentes, el diamante y el grafito:

SIMETRIA

Dos figuras son simétricas respecto de un punto cuando las

rectas que unen puntos homólogos de las dos se cortan en

este punto, el cual determina segmentos iguales. Un objeto

posee simetría respecto de un plano cuando este cumple la

anterior condición para dos mitades del objeto.

En Cristalografía se utiliza la notación de Herman-Maugin, en

la cual el plano de simetría (o plano de reflexión) se describe

como m.

m

SIMETRÍA RESPECTO DE UNA RECTA (EJE DE SIMETRÍA)

En este tipo de simetría, los puntos homólogos de la figura

describen arcos iguales, en el mismo sentido alrededor de un

eje.

El hecho de que el cristal sea un medio periódico limita los

posibles ordenes de ejes de simetría a 1, 2, 3, 4 y 6.

para m=0, el ángulo vale 0º o 360º, y el orden del eje es 1

para m=1, el ángulo vale 60º, y el orden del eje es 6

para m=2, el ángulo vale 90º, y el orden del eje es 4

para m=3, el ángulo vale 120º, y el orden del eje es 3, y

para m=4, el ángulo vale 180º, y el orden del eje es 2

ELEMENTOS COMPUESTOS DE SIMETRÍA

Existen otros elementos de simetría, la operación de los cuales

implica la aplicación sucesiva de dos movimientos

correspondientes a dos elementos sencillos de simetria. Así se

pueden deducir ejes de inversión y ejes de reflexión. En uno y

otro caso, la operación consiste en un giro (de acuerdo con el

orden del eje) seguido de una inversión o una reflexión,

respectivamente.

En resumen, los posibles elementos de simetría puntual

son:

ejes de giro 1, 2, 3, 4 i 6 centro de inversión ̅1

plano de simetría m eje de inversión 4̅

http://161.116.85.21/crista/elements2D.htm

Consideramos estructura cristalina de un mineral a la

repetición de un grupo de átomos (motivo) sobre una

distribución periódica de puntos en el espacio (red). La red

sufre traslación y el motivo tiene una simetría que puede

reflejarse en la estructura externa. Para observar la

simetría de un motivo nos ayudamos de elementos de

simetría tales como los ejes de rotación, los planos de

simetría y los centros de simetría. Los procesos que dan

lugar estos elementos: rotación, reflexión e inversión

respectivamente, se denominan operaciones de simetría.

La combinación de los elementos de simetría da lugar a

32 clases de cristales con una simetría característica.

Para describir los cristales necesitamos referir la simetría

interna a una serie de tres ejes cristalográficos que se toman

paralelos a las aristas de intersección de las caras cristalinas.

Se denominan con las letras a, b y c y los ángulos que forman

los extremos positivos se designan con a,b,g.

En función de estas direcciones y ángulos axiales existen 6

sistemas cristalinos:

triclínico, monoclínico, ortorrómbico, tetragonal, hexagonal e

isométrico.

Pero cuando nos referimos al orden interno, tenemos 14 redes

tridimensionales llamadas redes de Bravais.

Las Redes de Bravais o celdas unitarias, son

paralelepípedos que constituyen la menor

subdivisión de una red cristalina que conserva

las características generales de toda la

retícula, de modo que por simple traslación del

mismo, puede reconstruirse el sólido cristalino

completo.

Se llama celda primitiva unidad de una red de Bravais a un

volumen del espacio tal que trasladado mediante todos los

vectores de dicha red llena todo el espacio sin dejar vacios ni

superponerse. Esta condición implica que una celda unidad contiene

únicamente un punto de la red. Sin embargo existe un número

infinito de celdas primitivas, todas ellas con el mismo volumen.

La red cristalina está pues formada por copias de la misma

unidad fundamental o motivo localizadas en todos los puntos de la

red de Bravais.

Las redes tridimensionales están formadas por la

repetición de celdas unidad tridimensionales. Estas

celdas vienen definidas por tres traslaciones: a, b y c,

siendo a y b las traslaciones de la red plana, y c la

traslación de dicha red plana en una dirección

diferente (generalmente correspondiente al plano

vertical).

En las redes de Bravais vienen definidos tres

ángulos:

a: es el ángulo que forman entre sí los

vectores b y c.

b: es el ángulo que forman entre sí los vectores

a y c.

g : es el ángulo que forman entre sí los vectores

a y b (los de la red plana).

Se pueden definir cuatro tipos básicos de celda unidad:

· Celda simple

· Celda centrada en el cuerpo

· Celda centrada en las caras

· Celda centrada en la base

En el sistema cúbico hay tres tipos de celdas, la simple, la

centrada en el cuerpo y la centrada en las caras. En el sistema

tetragonal están las celdas simple y centrada en el cuerpo. En

el rómbico, hay los cuatro tipos de celdas. En el romboédrico

solo existe la celda simple. En el hexagonal está la centrada en

las bases, que es una derivación de la centrada en las caras.

En el Monoclínico, está la simple y la centrada en las bases y

en el triclínico solo aparece la celda simple.

NUCLEACIÓN Y CRECIMIENTO CRISTALINOS

Los cristales surgen en los cambios de estado, es

decir, cuando un cuerpo pasa de un estado (o fase) a

otro.

1. Paso del estado líquido al sólido: cristalización por

fusión o por disolución.

2. Paso del estado gaseoso al sólido: cristalización por

sublimación.

3. Paso de una fase sólida a otra, acompañado de un

cambio de forma de la otra estructura cristalina. Este

fenómeno se le denomina recristalización.

El crecimiento de un cristal sólo se puede producir

una vez que se han sobrepasado las condiciones de

equilibrio para su formación. Es precisamente este

rebasamiento (que puede ser un sobreenfriamiento,

un sobrecalentamiento o una sobresaturación) el que

proporciona la energía necesaria para formar el

núcleo alrededor del cual se produce el crecimiento.

Una vez formado, el núcleo sirve de centro hacia el

que se difunden los componentes que el cristal

necesita para crecer. La distancia a la que la

difusión puede transportar material depende de la

velocidad de difusión y del tiempo disponible.

El material que está demasiado lejos de un

núcleo no se difundirá hacia dicho núcleo,

sino que formará otro independiente. El

número de núcleos que se forman depende,

por tanto, de la facilidad con la que se

produce la nucleación y del tiempo

disponible para que el material se difunda

hacia los núcleos. El juego entre nucleación

y crecimiento de los núcleos es el que

determina, en última instancia, el tamaño

de grano de la roca.

Crecimiento cristalino

Una vez se ha formado un núcleo estable, este

continua creciendo y da lugar a un cristal cuyo

tamaño depende de la concentración de

nutrientes en los alrededores y de la

proximidad de los núcleos vecinos. Cuatro

pasos controlan el proceso de crecimiento.

1. Los nutrientes deben difundirse hacia el núcleo a través

del medio en el que el cristal está creciendo. Un cristal no

puede crecer a menos que los iones necesarios para su

ensamblaje sean capaces de moverse hacia él. En las

soluciones y los fundidos más simples los iones son

completamente libres de difundirse hacia los cristales en

crecimiento pero en los magmas de viscosidad elevada, en

los sólidos amorfos y en las rocas metamórficas no. En

las rocas metamórficas los minerales que no están en

equilibrio deben reaccionar primero para que los

elementos queden libres para difundirse hacia los puntos

de nucleación de los nuevos minerales. Luego, la difusión

se produce sobre todo aprovechando los bordes de grano,

por el mecanismo de transferencia en disolución (solution

transfer).

2. Los nutrientes, al llegar a la superficie

del núcleo, deben reaccionar y

reorganizarse en unidades que sean

aceptables por el cristal. En los silicatos la

adición de átomos uno a uno no es posible

ya que en todo momento se debe mantener

la neutralidad de carga. Esto hace que los

iones reaccionen primero para formar

grupos.

3. Los bloques de construcción (los grupos de iones) deben unirse a la superficie del cristal, ya sea formando nuevas superficies o por medio del crecimiento de dislocaciones.

4. La unión de los bloques de construcción produce un calor de cristalización y aumenta la concentración de los componentes que no participan en la formación de cristal. Ambos deben disiparse para que el crecimiento continúe.

Forma de los cristales

La forma de los minerales en una roca metamórfica puede describirse, al igual que en las rocas ígneas, como idiomorfa, subidiomorfa y alotriomorfa, dependiendo de que un cristal esté completa- o parcialmente rodeado por caras cristalográficas o no desarrolle caras cristalográfi-cas en absoluto. Los factores que controlan el que un cristal sea idiomorfo, subidiomorfo o alotriomorfo son muchos, pero el más importante de ellos es la cinética del crecimiento cristalino. El desarrollo de porfidoblastos idiomorfos se ve favorecido por condiciones de crecimiento lentas, sin impedimentos, en un medio anisótropo, mientras que los cristales alotriomorfos suelen reflejar un crecimiento rápido.

Pero cuando hablamos de cristales

o agregados cristalinos podemos

clasificarlos de acuerdo al número

de caras que poseen o como estén

desarrolladas:

Euhedrales

Subhedrales

Anhedrales

ENLACES QUÍMICOS EN LOS CRISTALES

La manera como se ordenan los átomos en una estructura cristalina depende de las

medidas de estos átomos y de las fuerzas de unión (de enlace) que mantienen las

partículas estructurales juntas. Para una presión y temperatura determinadas, el

conjunto de átomos de un cristal en equilibrio adopta una estructura que minimiza

la entalpia libre G

G = U + PV - TS

donde G es la entalpia de Gibbs, U la energía interna, P la presión, T la temperatura

absoluta, V el volumen y S la entropía.

De acuerdo con esta expresión, a 0ºK la estructura más estable es la más compacta

(que minimiza V) y la que tenga menor energía interna (U tiene signo negativo).

LA FORMA DE LOS ÁTOMOS Y DE LOS IONES

las estructuras de los cristales, son consideradas

como un empaquetado de esferas de diferentes

tamaños que representan los átomos y los iones que

las forman. Esto equivale a imaginar los átomos de

forma esférica, esto no corresponde con las

distribuciones de probabilidad radial de los orbitales

que los forman: excepto los s, el resto tienen una

forma más o menos lobular. En general se puede

afirmar que la forma de un átomo será la suma de sus

orbitales más exteriores ocupados.

La forma de los metales alcalinos y alcalinotérreos (Li, Na, K,

Rb, Fr, y Ca, Mg, etc.) Es esférica porque lo es su orbital más

externo (los 1s, 2s, 3s, 4s y 5s, respectivamente). Pero eso es

diferente para los átomos que tienen ocupados orbitales p,

como por ejemplo el boro (Z=5, configuración electrónica 1s2,

2s2, 2p1), que tendrá una forma claramente alargada. La

situación es ligeramente

diferente para el C (Z=6, que tiene semillenos los orbitales 2px

y 2py) que tendría una forma de

esfera aplanada, o para el N (Z=7) que con sus tres orbitales

2p semillenos, se parece más a la

simetría esférica.

TIPOS DE ENLACE

Enlace iónico

Tiene lugar entre dos átomos de electronegatividad

muy diferente, de manera que es relativamente fácil

que el átomo más electronegativo adquiera un

electrón del otro, y los dos queden eléctricamente

cargados y se pueda considerar una fuerza de

atracción electrostática entre los dos iones.

Este tipo de enlace es característico de una

serie de minerales muy comunes:

Sulfatos y sulfuros.

Carbonatos.

Halogenuros.

Ciertos óxidos.

PROPIEDADES

Temperaturas de fusión y ebullición muy elevadas. Sólidos a

temperatura ambiente. La red cristalina es muy estable por lo

que resulta muy difícil romperla.

Son duros (resistentes al rayado).

No conducen la electricidad en estado sólido, los iones en la

red cristalina están en posiciones fijas, no quedan partículas

libres que puedan conducir la corriente eléctrica.

Son solubles en agua por lo general, los iones quedan libres al

disolverse y puede conducir la electricidad en dicha situación.

Al fundirse también se liberan de sus posiciones fijas los iones,

pudiendo conducir la electricidad.

Enlace covalente

Tiene lugar entre átomos de elevada

electronegatividad. Estos átomos no pueden captar

un electrón del otro, pero sí pueden en cambio

compartir electrones de orbitales no saturados,

especialmente los orbitales p, d o f, de distribución

radial en forma lobular y por tanto, con una dirección

de máxima probabilidad electrónica.

PROPIEDADES.

No conducen el calor ni la electricidad.

Son insolubles en agua.

Presentan temperaturas de fusión y ebullición muy elevadas.

Son muy malos conductores del calor.

La mayoría son poco solubles en agua

Son muy duros (resistencia a ser rayado).

Enlace metálico

Los elementos que mantienen este tipo de enlace son

de electronegatividad baja y similar entre ellos, y se

corresponden con los elementos metálicos de la tabla

periódica. En este enlace se comparten electrones,

como en el enlace covalente, pero en este caso los

electrones no quedan confinados en una región entre

los dos núcleos, sino que pueden adquirir un abanico

continuo de energías y, por tanto, moverse libremente:

son los llamados electrones libres.

PROPIEDADES

Temperaturas de fusión y ebullición muy elevadas. Son sólidos

a temperatura ambiente (excepto el mercurio que es líquido).

Buenos conductores de la electricidad (nube de electrones

deslocalizada) y del calor (facilidad de movimiento de

electrones y de vibración de los restos atómicos positivos).

Son dúctiles (facilidad de formar hilos) y maleables (facilidad

de formar láminas) al aplicar presión. Esto no ocurre en los

sólidos iónicos ni en los sólidos covalentes dado que al aplicar

presión en estos caso, la estructura cristalina se rompe.

Son en general duros (resistentes al rayado).

La mayoría se oxida con facilidad.

SISTEMAS CRISTALINOS Sistema cúbico

Existen tres ejes cristalográficos a 90° entre sí: alfa = beta = gama = 90°Las longitudes de los ejes son iguales: a = b = c Formas típicas del sistema cristalino y sus elementos de simetría : El cubo (p.ej. halita, fluorita), el rombododecaedro (p.ej. granate) y el octaedro son formas de 3 ejes cuaternario de simetría, 4 ejes ternarios de simetría y 6 ejes binarios de simetría. El Tetraedro es una forma de 4 ejes ternarios y de 3 ejes binarios. Minerales que pertenecen al sistema cúbico son: Halita NaCl, Pirita FeS2,Galena PbS, las cuales forman entre otros cubos. Diamante de forma octaédrica, Magnetita Fe3O4 forma entre otros octaedros.

Cubo Octaedro

Dodecaedro TriaquisoctaedroTrapezoedro

Sistema tetragonal

Existen 3 ejes cristalograficos a 90° entre sí: alfa = beta = gama = 90°Los parámetros de los ejes horizontales son iguales, pero no son iguales al parámetro del eje vertical: a = b ≠ [es desigual de] c Formas típicas y sus elementos de simetría son :

Circón (ZrSiO2) pertenece al sistema tetragonal y forma p. ej. prismas limitados por pirámides al extremo superior y inferior. Casiterita SnO2

Sistema hexagonal Existen 4 ejes cristalográficos, tres a 120° en el plano horizontal

y uno vertical y perpendicular a ellos: Y1 = Y2 = Y3 = 90° - ángulos entre los ejes horizontales y el eje vertical. X1 = X2 = X3 = 120° - ángulos entre los ejes horizontales. a1 = a2 = a3 ≠ c con a1, a2, a3 = ejes horizontales y c = eje vertical. Apatito Ca5[(F, OH, Cl)/(PO4)3] y grafito C pertenecen al sistema hexagonal. Formas típicas son el prisma hexagonal y el trapezoedro hexagonal de un eje sexternario y 6 ejes binarios.

Sistema trigonal Existen tres ejes cristalográficos con parámetros iguales, los

ángulos X1, X2 y X3 entre ellos difieren a 90°: X1 = X2 = X3 = 90°a1 = a2 = a3 Calcita CaCO3 y Dolomita CaMg(CO3)2 pertenecen al sistema trigonal y forman a menudo romboedros. Otra forma es una combinación de pirámide trigonal y pinacoide con 3 ejes binarios de simetría.

PRISMAS HEXAGONALES

Bi pirámides hexagonales

Romboedro

Romboedro y escalenoedro

Cuarzo dextrógiro y levógiro

escalenoédricos de calcita

Sistema ortorómbico Existen tres ejes cristalográficos a 90°

entre sí: alfa = beta = gama = 90°Los parámetros son desiguales: a ≠ b ≠ c [a es desigual de b es desigualc] Ejemplo: Olivino (Mg,Fe)2(SiO4) Una forma típica es una combinación de paralelogramo y pinacoide con 3 ejes binarios de simetría.

Sistema monoclínico

Hay tres ejes cristalográficos, de los cuales dos

(uno de los dos siempre es el eje vertical = eje c) están a 90° entre sí: alfa = gama = 90° y beta es mayor de 90°Los parámetros son desiguales. a ≠ b ≠ c [a es desigual de b es desigual de c] Ejemplo: Mica

Sistema triclínico

Hay tres ejes cristalográficos, ninguno de ellos a 90° entre sí: alfa es desigual de beta es desigual de gama es desigual de 90°Los parámetros son desiguales. a ≠ b ≠ c [a es desigual de b es desigual de c] Ejemplo: Albita: NaAlSi308 y Distena:Al2SiO5

Stishovite

Coesite

a- quartz

b- quartz

Liquid

Tridymite

Cristobalite

600 1000 1400 1800 2200 2600

2

4

6

8

10

Pre

ssure

(G

Pa)

Temperature oC

P6222

P3221

ISOMORFISMO

El concepto de isomorfismo se debe a

Mitscherlich (1821).

Para que dos o más sustancias sean isomorfas

es necesario que cumplan los siguientes

requisitos:

1º - SIMILITUD MORFOLÓGICA (misma forma)

2º - ISOTIPIA (misma estructura)

3º - VICARIANCIA (radios iónicos próximos)

FAYALITA OLIVINO FORSTERITA

2/m2/m2/m 2/m2/m2/m 2/m2/m2/m

SiO4Fe2 SiO4(Fe,Mg)2 SiO4Mg2

FERBERITA WOLFRAMITA HUEBNERITA

2/m 2/m 2/m

WO4Fe WO4(Fe,Mn) WO4Mn

SOLUCIONES SÓLIDAS

Se dice que hay solución sólida cuando dos

sustancias distintas son capaces de cristalizar

conjuntamente de forma homogénea para dar

origen a un cristal.

Pueden ser por tres procesos:

Sustitución.

Omosión.

Intersticial.

1.- SUSTITUCIÓN

Limitación por el tamaño de las particulas. Losátomos o iones se pueden reemplazar cuandola diferencia de tamaño de los mismos, noexceda del 15 %. Para una determinadacoordinación.

Ejemplo: Cu2 – Zn2 (0,72-0,74)Å.

Coservación del equilibrio electros. Apenas haysustitución cuando la diferencia de carga esmayor de 1. Ejemplo: albita - anortita

Si3O8AlNa - Si2O8Al2Ca

Influencia de la temperatura. El aumento de latemperatura favorece la sustitución. Ejemplo: Lasustitución de Na por K, por encima de los700°c.

2.-INTERSTICIALES.

Son aquellas en que los átomos sustituidos pasan aocupar posiciones intersticiales en la red.

Ejemplo: las zeolitas.

3 – DEFECTIVAS O DE OMISIÓN.

Se origina cuando el reemplazamiento de ciertos

componentes por otros, lleva a una ocupación

incompleta de las vacantes de la estructura. Ejemplo:

la pirrotina (SFe1-x), que presenta un déficit de Fe

respecto al S de aproximadamente un 10%.

POLIMORFISMO

En general entendemos por polimorfismo a todo

compuesto que teniendo la misma composición

química, puede presentarse en más de una clase

cristalina. Cuando se trata de un elemento como

ocurre con el carbono (C), se llama alotropía.

El aumento de presión favorece la aparición deestructuras de gran densidad y de coordinación máselevada. Lo contrario ocurre cuando el aumento es dela temperatura dando lugar a estructuras de bajadensidad y por consiguiente de menor coordinación.

La forma estable de alta temperatura presenta ungrado de simetría más elevado:

Ejemplo: Cuarzo (SiO2)

cuarzo α (32) 573°C – cuarzo β (622) 867°C

Las transformaciones reversibles, se llaman enantiotrópicas:

cuarzo α – cuarzoβ

Las transformaciones irreversibles, se llaman monotrópicas:

Ejemplo: Carbono (C) _ grafito (6/m 2/m2/m) - diamante 4/m32/m

GRAFITO6/m2/m2/mDIAMANTE

4/m32/m

C

POLITIPISMO

Una variedad especial de polimorfismo es el

politipismo, tiene lugar cuando dos polimorfos

difieren sólo en el apilamiento de láminas o

capas en dos dimensiones. Es el caso de la

esfalerita (SZn) y su polimorfo la wurtzita (SZn)

cuya diferencia es que los iones S2- en el

primero presentan ECC, mientras que en el

segundo lo tienen EHC

SEUDOMORFISMO

Existe la posibilidad de que la forma externa de un mineral se

conserve aun cuando dicho mineral sea reemplazado por otro

mediante cualquier tipo de transformación. En tal caso

decimos que hay pseudomorfismo.

Este fenómeno en donde se origina un nuevo mineral a partir

del primero, mediante un proceso químico, se puede originar

de cuatro modos distintos:

1 – Perdida de un constituyente: CuO2 – Cu

2 – Adquisición de un constituyente: SO4Ca – SO4Ca.2H2O

3 – Cambio parcial de los constituyentes: SFe2 – FeO(OH)

4 – Cambio total de los mismos: SiO2 – F2Ca

MINERALES NO CRISTALINOS

Existen en la naturaleza algunos sólidos (muy pocos) que no cristalizan.

Se distinguen dos tipos:

1 – METAMÍCTICOS.

Son aquellos compuestos cristalinos cuya estructura se ha

destruido. Son generalmente compuestos de ácidos y bases

débiles. Los minerales metamícticos originariamente son

sólidos cristalinos, pero su estructura fue destruida en mayor o

menor grado por la radiación de elementos radiactivos

presentes en su estructura original. Estos minerales son

radiactivos y la destrucción de la estructura periódica se debe

al bombardeo de partículas alfa emitidas por uranio o torio. El

zircón es un ejemplo de estos minerales que presentan torio y

uranio.

MINERALOIDES

2 – AMORFOS.

Son sólidos naturales, no cristalinos, clasificados como amorfos. Los

minerales amorfos incluyen geles de minerales y vidrios.

a) VIDRIO: se forman cuando solidifica rápidamente una masa fundida

(magma). La estructura de un vidrio rico en silicio, posee un orden de corto alcance,

pero carece de orden de largo alcance.

b) GELES: sus partículas varian entre 10-1 y 10-6 mm. Los geles se forman

usualmente en condiciones de baja temperatura y presión y se originan a la

intemperie. Ejemplos conocidos son la limonita y el alofán.

Ejemplo: ópalo.