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UNIVERSIDAD PRIVADA DEL NORTE

UNIVERSIDAD PRIVADA DEL NORTE FACULTAD DE INGENIERÍA

ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA DE MINAS “ARSENIATOS, VANADATOS, SILICATOS Y EMAS ”

AUTORES : Chilón Chilón Deyvi

N00020364

[email protected]

: Juárez Díaz Jhony Alex

N00025802

[email protected]

: Mandujano Loly Luis

N00027250

[email protected]

: Saucedo Limay Kevin

N00034332

[email protected]

CURSO

: Mineralogía y Petrología

CLASE

: 9834

DOCENTE

: Pajares Chávez, Jhon

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Índice I.

INTRODUCCIÓN ..................................................................................................................... 3

II.

JUSTIFICACIÓN....................................................................................................................... 4

III.

OBJETIVOS ......................................................................................................................... 5

3.1.

GENERAL:....................................................................................................................... 5

3.2.

ESPECÍFICOS: ................................................................................................................. 5

IV.

MARCO TEÓRICO ............................................................................................................... 6

4.1.

ARSENIATOS .................................................................................................................. 6

4.2.

VANADATOS .................................................................................................................. 6

4.3.

SILICATOS ...................................................................................................................... 7

4.3.1.

¿Qué son los Silicatos? .......................................................................................... 7

4.3.2.

Características de los silicatos ............................................................................... 7

4.3.3.

Clasificación de los silicatos................................................................................... 8

4.4.

GEMAS ......................................................................................................................... 10

4.4.1.

Generalidades ..................................................................................................... 11

4.4.2.

Clasificación ......................................................................................................... 11

4.4.3.

Propiedades de las gemas ................................................................................... 12

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I.

INTRODUCCIÓN

Dentro de este tipo de minerales se pueden encontrar casi 300 especies distintas, aunque ninguna de ellas son demasiado abundantes y se trata de minerales que en su composición física tienen grupos tetraédricos que se unen a los oxígenos mediante enlaces covalentes y a los cationes metálicos con interacciones electrostáticas. Dentro de estos minerales, además de diferenciar entre los Arseniatos, silicatos, gemas y los Vanadatos, cabe diferenciar las distintas variedades que existen dentro de cada una de ellas. La Adamita, la Roselita, la Eritrina y la Farmacolita como especial ejemplo de los arseniatos y la Vanadanita, la Descloizita y la Carnotita como ejemplos de los Vanadatos. A continuación se explican los detalles más relevantes de los Arseniato, silicatos, gemas y los Vanadatos.

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II.

JUSTIFICACIÓN

El presente informe tiene por finalidad analizar y profundizar el aprendizaje en nuestros compañeros sobre la clasificación de los grupos de arseniatos, vanadatos, silicatos y gemas. Estas se pueden reconocer a simple vista o determinarse por medio de pruebas sencillas en laboratorios. Este se basa en la observación y su posterior identificación de los componentes de diferentes minerales, basados en la interpretación teórica, características, factores estructurales y ambientales.

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III.

3.1.

OBJETIVOS

GENERAL:  Conocer y diferenciar los minerales de la clasificación de los grupos de arseniatos, vanadatos, silicatos y gemas.

3.2.

ESPECÍFICOS:

 Explicar las definiciones y diferenciar los minerales de diferentes grupos.  Identificar mediante la observación a que grupo pertenece diversos minerales.

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IV. 4.1.

MARCO TEÓRICO ARSENIATOS Son aquellos compuestos que cuentan en su composición con el ion Arsenio, Un mineral arseniato es aquel mineral que contiene el anión arseniato (AsO4)3. Así, dentro de esta clasificación se incluyen también todas las sales del ácido arsénico. En cuanto a la solubilidad, cabe reseñar que solamente se disuelven en el agua los arseniatos del amonio y de los metales alcalinos, siendo los arseniatos sustancias alcalinas sin color. Entre los arseniatos más populares se encuentran la Conicalcita, la Adamita, la Duftita, la Eritrina, la Escorodita, la Koettigita, la Mimetita, la Legrandita, la Roselita, y la Olivenita. Los arseniatos suelen aparecer en la zona de oxidación de yacimientos metálicos. Desde el punto de vista cristaloquímico tiene la estructura (AsO4)3. Son minerales bastante frecuentes en la naturaleza.

4.2.

VANADATOS Los vanadatos son unos minerales que tienen una química algo diferente a la de los Fosfatos y los Arseniatos, aunque coinciden en algunos aspectos de estequiometría. Su principal aplicación es la obtención del vanadio que se emplea para fabricar aleaciones especiales y aceros duros. Dentro de los Vanadatos encontramos la Descloizita, conformada a partir de cristales piramidales y la Vanadita con cristales tubulares. La Vanadita se encuentra normalmente con los filones de plomo, concretamente se la puede detectar en la zona de oxidación de este tipo de filones. Los vanadatos se encuentran fundamentalmente en ambientes oxidantes (sedimentarios). Estos minerales se forman por la interacción entre disoluciones termales ricas en vanadio (procedentes de zonas más o menos profundas) y minerales, generalmente ricos en metales, incluso uranio y otras tierras raras que se encuentran cerca de la superficie terrestre. La presencia de vanadio en disoluciones termales está provocada por el previo contacto de las mismas con minerales ricos en este elemento que se encuentran a cierta profundidad. Cuando estas disoluciones alcanzan la zona superficial de la Corteza se produce la oxidación de los compuestos de vanadio a vanadatos. La reacción entre estas disoluciones y los minerales mencionados da lugar a la formación de especies tales

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como vanadinita, pucherita, etc. 4.3.

carnotita,

tyuyamunita,

descloizita,

mottramita,

SILICATOS Los minerales de silicatos son la clase más grande e importante de minerales que forman rocas, constituyendo cerca del 95 % de la corteza terrestre y se trata de uno de los grupos de minerales con más especies que existe. Todos los minerales de silicato contienen silicio y oxígeno.

¿Qué son los Silicatos? Es todo aquel mineral en el que el oxígeno y el Silicio están coordinados para dar lugar a una estructura con forma de tetraedro. Los silicatos normalmente no tienen aspecto metálico y son realmente duros. Para dividirlos en grupos se revisa la estructura con la que cuentan, que la suelen determinar las agrupaciones de tetraedros que los forman. En cualquier tipo de silicatos, el silicio puede ser sustituido parcialmente por el aluminio (y en algunos casos, el boro), obteniéndose así los aluminosilicatos, minerales que se describen junto a los silicatos. Son silicatos todos los minerales en los cuales el silicio y el oxígeno se coordinan en estructura tetraédrica, formando los denominados tetraedros (SiO4).

Características de los silicatos Sin duda casi todos los minerales, o al menos un gran número de los que pueden encontrarse en la tierra son Silicatos. Se trata de unas sustancias que generan minerales de muy diversos tipos, como por ejemplo las pegmatitas, las rocas meteorizadas, las rocas metamórficas o las rocas sedimentarias. Los silicatos están también presentes en la industria de la creación de alimentos y sobre todo en la industria de la construcción, ya que muchísimos

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materiales con los que se hacen edificios, tazas, artículos del hogar, etc. están elaborados a partir de silicatos. En general, los silicatos se caracterizan por no tener aspecto metálico y por su elevada dureza. Su división se establece en varios conjuntos atendiendo a su estructura que está determinada, en cada caso, por la forma de agrupación de los tetraedros (SiO4).

Clasificación de los silicatos a. Los Nesosilicatos Dentro de este grupo se encuentran algunos minerales con valores de peso y dureza bastante alto. Asimismo, pueden dividirse a su vez en el grupo del granate, formado por rocas metamórficas como la andradita, el grupo del circón, dónde se pueden ubicar la Andalucita o la Cianita, por ejemplo y el grupo de la Humanita, en el que destacan la Humita y la clinohumanita por encima de otros minerales.

b. Los Sorosilicatos Por su parte los Sorosilicatos son minerales formados por grupos tetraédricos que son dobles y dentro de este grupo podemos encontrar el grupo de la Epidota, cuyo mineral más representativo es la Epidota, que incluso a veces se utiliza como Gema y el grupo de la Idocrasa, con cristalografía tetragonal y cuyos minerales a veces se utilizan como piedras preciosas o Jades.

c. Los Ciclosilicatos Dentro de los Ciclosilicatos destaca sobre todo la Turmalina, que se presenta características especiales, con cristalografía hexagonal destacando la Axinita, la Corderita y la Turmalina como principales minerales referentes dentro de este grupo de Silicatos.

d. Los Inosilicatos los Inosilicatos se trata de un Tipo de Silicatos compuesto por los Piroxenos, que a su vez se pueden dividir en otros grupos

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como los piroxenos sódicos, compuestos por la Jadeita o la Onfacita, los piroxenos ortoferrosilícos, dónde se encuentra la Enstatita, por ejemplo y los piroxenos diópsido-hedenbergita, con la Hedenbergita o la Augita como principales referentes.

e. Los Filosilicatos La palabra Filosilicato deriva, como su propio nombre indica, del vocablo griego hoja, con lo que los minerales que forman parte de este grupo tienen una apariencia escamosa y su dirección de exfoliación es también dominante. Algunos de los minerales más destacados de este grupo son la Antigorita del grupo de la Serpentina, el Talco del grupo de las arcillas y la Moscovita o la Biotita del grupo de las Micas.

Grupo

Descripción

Nesosilicatos

Tetraedros (SiO4) aislados o independientes unidos por puentes de cationes metálicos.

Ciclosilicatos

Inosilicat os

Piroxeno s

Grupo funcion al

(SiO4)-4 (Si4kAlkO16) (16+k)

Tetraedros (SiO4) en anillos triples, cuádruples o séxtuples.

(Si6O18)-

Tetraedros (SiO4) en cadenas sencillas.

(SiO3)-2

12

(Si6kAlkO18) (12+k)

(Si4kAlkO12) (8+k)

Geometría

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Anfíbole s

Filosilicatos

Tectosilicatos

4.4.

Tetraedros (SiO4) en cadenas dobles.

(Si4O11)-6

Tetraedros (SiO4) dispuestos en redes planas.

(Si2O5)-

Tetraedros (SiO4) dispuestos en redes tridimensionale s.

(Si4kAlkO11) (6+k)

(Si4kAlkO10) (4+k)

(SiO2) (Si4-k kAlkO8)

GEMAS Una gema, también llamada piedra preciosa, es una roca o mineral que al ser cortado y pulido se puede usar en la confección de joyas u objetos artísticos. Otras son creadas artificialmente con resina y pigmentos, o bien son de origen vegetal, como el ámbar, o animal, como la perla (producida por una ostra) y el coral (formado por pequeños pólipos acuáticos). La belleza de una gema depende especialmente de sus propiedades ópticas, esto quiere decir, de qué forma pasa la luz a través de ella y como la refleja. Las propiedades ópticas de una gema incluyen su lustre (la cantidad de luz reflejada), fuego (chispa) y color.

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Generalidades Algunas piedras son manufacturadas para imitar a otras gemas. Sin embargo, las gemas sintéticas no son necesariamente una imitación. Por ejemplo el diamante, el rubí, el zafiro y la esmeralda creadas en laboratorios poseen las mismas características físicas y químicas que el artículo original. Pequeños diamantes artificiales han sido manufacturados masivamente durante varios años, aunque sólo recientemente han sido creados grandes diamantes de calidad, especialmente los de colores variados y llamativos. Una gema es evaluada principalmente por su belleza y perfección. De hecho, la apariencia es lo más importante. La belleza también debe ser duradera; si una gema es dañada de alguna manera, pierde su valor instantáneamente. Las características que hacen a una piedra hermosa son su color, un fenómeno óptico inusual, una incrustación como con un fósil, su rareza y, algunas veces, la forma peculiar del cristal. Sin embargo, hoy en día, las gemas son descritas y diferenciadas por los especialistas por ciertas especificaciones técnicas. Entre ellas, de qué están hechas, su composición química. Los diamantes, por ejemplo, son de carbono (C). En el caso de los diamantes tallados, por ejemplo, su valor dependerá de los llamados «cuatro C», por sus siglas en inglés: carat (quilate), cut (talla), colour, (color) y clarity (transparencia). Por otro lado, muchas gemas y cristales son clasificados por su forma. Son clasificadas en distintos grupos, especies y variedades. Por ejemplo, la esmeralda es de la variedad verde; aguamarina, azul, la bixbita variedad roja y la morganita, rosa; estas variedades son todas de la especie del berilo.

Clasificación Tradicionalmente, las gemas eran divididas en dos grandes grupos: las piedras preciosas y las piedras semipreciosas.

a. gemas preciosas  Diamante  Rubí  Zafiro

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 Esmeralda b. gemas semipreciosas  Amatista  Bolivianita  Turquesa  Topacio  Ópalo  Perla  Jade  Zircón  Aguamarina

Propiedades de las gemas a. Color 

Incoloro: leucozafiro y diamante.



Gemas de color: rojo (rubí, bixbita), azul oscuro (zafiro), verde hierba (esmeralda), azul claro (aguamarina), amarillo (topacio) y rosa (morganita).



Idiocromáticos: con un color propio.



Alocromáticos: por impurezas.



Seudocromáticos: efectos ópticos.

b. Lustre Depende de la naturaleza de la gema y del tipo de enlace. 

Adamantino: diamante



Resinoso adamantino: circón



Nacarado: perlas



Sedoso: materiales con (cuarzo rutilado, ojos de gato)

inclusiones

orientadas

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

Craso: turquesa



Resinoso: ámbar



Céreo: jade



Graso: azabache

c. Transparencia 

Transparentes



Semitransparentes / translúcidos



Opacos

d. Efectos ópticos 

Opalescencia: lechosidad en el material.



Aventurescencia: reflexión de la luz en las inclusiones, brillo metálico.



Juego de colores: difracción de la luz (ópalos nobles).



Adularescencia: reflejo azulado.



Labradorescencia: reflexión de la luz en una piedra opaca, brillo metálico (labradorita).



Asterismo: inclusiones en forma de aguja orientadas en forma de estrella (rubíes y zafiros estrella) o con cuatro puntas (estrellas de la India).



Fuego: dispersión de la luz facetas) diamante, circón, fabulitas, granate.



Iridiscencia: interferencia de la luz en colores por una fisura en la piedra (cuarzo iris).

(necesita

e. Dureza Resistencia al rayado. 

Vectorial: propiedad que cambia según la dirección

f. Exfoliación Se pueden separar los minerales en láminas planas (nunca se puede tallar una faceta según el plano de exfoliación).

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

Completa: en romboedros (mica)



Mediana: (apatito)



Nula: (cuarzo, granates)



Partición o falsa exfoliación: maclas (corindones, rubíes y zafiros)



Según el número de planos de (esmeralda), 4 (diamante), 6 (calcita).

exfoliación:

2

g. Fractura 

Frágil: no soporta un golpe brusco (cuarzo, topacio).



Tenaz: no se rompen (diamante, jade).

h. Resistencia A los agentes físicos y químicos. 

Perlas: ácidos y alcohol / ámbar: alcohol



Calor: no lo soportan (ámbar, azabache, ópalo, perla); cambian de color (amatista)