Fundamentos de Mineralogía y Rocas Magmáticas: Propiedades, Clasificación y Formación

Definiciones Fundamentales

Un mineral es una sustancia sólida, elemento o compuesto químico, de composición definida, inorgánica, de origen natural y con una estructura cristalina definida.

Un cristal es un sólido orgánico o inorgánico con estructura interna ordenada y una composición química definida, que puede ser de origen natural o sintético.

Minerales Petrogenéticos

Clasificación de los minerales formadores de rocas:

• Elementos nativos
• Sulfuros
• Sulfosales
• Óxidos e hidróxidos
• Haluros
• Carbonatos
• Nitratos
• Boratos
• Fosfatos y arseniatos
• Sulfatos
• Wolframatos
• Silicatos

Estructura de los Silicatos

• Nesosilicatos: Tetraedros aislados (ej. Olivino).
• Sorosilicatos: Pares de tetraedros (ej. Epidota).
• Ciclosilicatos: Anillos de 3, 4 o 6 tetraedros (ej. Turmalina).
• Inosilicatos: Cadenas sencillas (piroxenos) o dobles (anfíboles).
• Filosilicatos: Láminas u hojas (ej. Micas, arcillas).
• Tectosilicatos: Estructura tridimensional (ej. Cuarzo, feldespatos).

Propiedades de los Minerales

Propiedades Físicas

Ópticas

Propiedades que se producen al incidir la luz sobre un mineral:

• Brillo: Aspecto de la superficie al reflejar la luz (metálico, vítreo, resinoso, etc.).
• Transparencia: Capacidad de dejar pasar la luz (transparente, translúcido, opaco).
• Color: Percepción visual (puede variar en un mismo mineral).
• Luminiscencia: Emisión de luz bajo ciertos estímulos (fluorescencia, fosforescencia).
• Raya: Color del polvo fino del mineral.
• Doble refracción: Desdoblamiento de un rayo de luz al atravesar ciertos minerales (ej. Calcita).

Mecánicas

• Dureza: Resistencia a ser rayado (Escala de Mohs).
• Fractura: Manera en que un mineral se rompe cuando no sigue planos de debilidad (concoidea, irregular, etc.).
• Exfoliación: Tendencia a romperse según planos lisos y definidos.
• Tenacidad: Resistencia a la rotura o deformación (frágil, maleable, dúctil, séctil, elástico).

Propiedades Cristalográficas

• Forma (Hábito cristalino): Aspecto externo que presentan los cristales.

Propiedades Químicas

• Reactividad: Capacidad de reacción con otras sustancias. Ejemplo: La Calcita (CaCO₃) reacciona con ácido clorhídrico (HCl) y desprende dióxido de carbono (CO₂).
• Solubilidad: Capacidad de disolverse en un disolvente (ej. Halita en agua).

Yacimientos Minerales

Un yacimiento mineral corresponde a acumulaciones de minerales (generalmente no petrogenéticos) que, por su volumen o contenido (ley), pueden ser tomados en consideración para una explotación económicamente rentable.

Ambientes Petrogenéticos

Los ambientes petrogenéticos son zonas de la Tierra donde se producen los procesos geológicos que dan como consecuencia la formación de minerales y rocas. Cada uno está caracterizado por unas condiciones de temperatura y presión diferentes.

Procesos Magmáticos

Mecanismos de Evolución Magmática

1. Diferenciación magmática: Procesos (como cristalización fraccionada) que cambian la composición del magma residual.
2. Mezcla de magmas: Combinación de dos o más magmas de diferente composición.
3. Asimilación magmática: Incorporación y fusión de la roca encajante por parte del magma.

Etapas de Consolidación de un Magma

1. Fase Ortomagmática: Cristalización de la mayor parte de los silicatos (T > 700°C).
2. Fase Pegmatítico-Neumolítica: Cristalización de minerales ricos en volátiles y elementos incompatibles (700°C - 400°C).
3. Fase Hidrotermal: Precipitación de minerales a partir de fluidos acuosos calientes (T < 400°C).

Vulcanismo y Rocas Magmáticas

Tipos de Edificios Volcánicos

• Erupciones puntuales: Forman conos volcánicos (actividad concentrada en un punto localizado).
• Erupciones fisurales: Forman campos de lavas o mesetas basálticas (magma emitido a lo largo de fracturas lineales).

Mineralogía de las Rocas Magmáticas

• Minerales félsicos: Colores claros, ricos en sílice (Si) y aluminio (Al). Característicos de rocas ígneas ácidas (ej. Cuarzo, feldespato potásico, plagioclasa sódica).
• Minerales máficos: Colores oscuros, pobres en sílice, ricos en hierro (Fe) y magnesio (Mg). Característicos de rocas ígneas básicas (ej. Olivino, piroxenos, anfíboles, biotita, plagioclasa cálcica).

Textura de las Rocas Magmáticas

La textura es el conjunto de características de una roca relativas al tamaño, forma y disposición de sus minerales, así como al grado de cristalinidad.

• Rocas plutónicas (Intrusivas): Enfriamiento lento en profundidad. Textura fanerítica (cristales visibles a simple vista) y generalmente holocristalina (compuesta enteramente por cristales).
• Rocas volcánicas (Extrusivas): Enfriamiento rápido en superficie. Textura afanítica (cristales no visibles o muy pequeños) y a menudo hipocristalina (mezcla de cristales y vidrio volcánico) o vítrea.
• Rocas filonianas (Hipabisales): Enfriamiento a profundidad intermedia. Presentan un grado de transición entre las texturas de rocas plutónicas y volcánicas (ej. textura porfídica).

Principales Rocas Volcánicas

• Lávicas (formadas por enfriamiento de lava):
  • Riolitas (ácidas)
  • Andesitas (intermedias)
  • Basaltos (básicas)
• Volcanoclásticas (piroclásticas): Formadas por la consolidación de piroclastos (fragmentos expulsados durante erupciones explosivas, ej. Tobas, brechas volcánicas).

Emplazamiento del Magma

El emplazamiento de un magma es el lugar y la forma de situarse o introducirse el magma con relación a las rocas preexistentes en dicho lugar. Estas rocas preexistentes se llaman rocas caja o rocas encajantes.

Tipos de Emplazamiento

• Discordante: Cuando el cuerpo ígneo corta las estructuras (ej. estratificación, foliación) de las rocas caja.
• Concordante: Cuando los bordes del cuerpo ígneo se adaptan o son paralelos a la estructura de las rocas encajantes.

Formas de Emplazamiento de las Rocas Intrusivas

• Batolitos: Grandes masas de roca (mayormente plutónicas) con forma irregular y emplazamiento discordante. Suelen formar el núcleo de cadenas montañosas.
• Dique: Cuerpo tabular de rocas (generalmente filonianas) que corta de forma discordante las estructuras de las rocas encajantes. Se forma al rellenar una fractura.
• Sill (Filón capa): Cuerpo tabular de rocas (generalmente filonianas) concordante con las estructuras (normalmente estratificación) de las rocas caja. Se forma cuando el magma se introduce entre capas existentes.