Libro de respuestas de especialidades JA/Estudio de la naturaleza/Mineralogía

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Mineralogía
Asociación General

Estudio de la naturaleza
Véase también Mineralogía - Avanzado

Destreza: 2
Año de introducción: 1937





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Conexión Logros para la Investidura: Esta especialidad está relacionada con los requisitos de Logros para la Investidura para GUÍA Estudio de la Naturaleza que requiere (como una de dos opciones) coleccionar, obtener e identificar 15 diferentes clases de rocas y minerales que es similar al requisito #2 de esta especialidad. Esta especialidad es una elección popular para la especialidad de la categoría de Estudio de la naturaleza de nivel de destreza 2 o 3 requerido para los GUÍAS DE VIDA PRIMITIVA.


1. ¿Cuál es la diferencia entres las rocas y los minerales?

Un mineral es un sólido inorgánico natural con una composición química definida y una estructura cristalina formada por procesos geológicos. Una roca es un agregado de uno o más minerales (una roca también puede incluir restos orgánicos y mineraloides). Algunas rocas están compuestas predominantemente de un solo mineral. Por ejemplo, la piedra caliza es una roca sedimentaria compuesta casi enteramente del mineral calcita. Otras rocas contienen muchos minerales y los minerales específicos en una roca pueden variar extensamente. Algunos minerales, como el cuarzo, mica o feldespato son comunes, mientras que otros se han encontrado en sólo uno o dos lugares en todo el mundo.

2. Tener una colección de por lo menos 15 especímenes correctamente etiquetados con el nombre del colector, fecha y la localidad en la que se encontró.

La identificación de rocas y minerales se hace más fácil con una guía de campo. Las siguientes propiedades son muy útiles para fines de identificación:

  • Dureza
  • Exfoliación
  • Gravedad específica
  • Lustre
  • Color
  • Veta
  • Textura
  • Estructura cristalina

Éstos se describen en detalle en los requisitos 4 y 5.

Necesitará unas cuantas herramientas para medir diversos aspectos de las rocas. No todos son necesarios, pero cuanto más de ellos estén disponibles, más exitoso será en identificar especímenes.

  • Medidor de gravedad específica
  • Azulejo de cerámica para determinar el color del «rasguño»
  • Lupa
  • Juego o equipo de dureza (puede usar lo siguiente como un juego de dureza como se explica en el requisito 4)
    • Uña de la mano
    • Moneda de cobre
    • Hoja de cuchillo
    • Cristal de ventana
    • Lima de acero

3. Saber qué clase de rocas (sedimentarias, metamórficas, o ígneas) son las siguientes:

a. Ígneas

Ígneas
La roca ígnea se forma cuando la lava se enfría y se solidifica.

b. Sedimentarias

Sedimentaria
La roca sedimentaria se forma cuando los sedimentos transportados por el viento o el agua se asientan y se convierten en piedra.

c. Metamórficas

Metamórfica
La roca metamórfica se forma cuando otro tipo de roca es transformado por gran calor y presión.

4. ¿Qué se entiende por escala de dureza Mohs? Nombrar los minerales en orden según la escala de dureza Mohs.

La escala Mohs de la dureza mineral caracteriza la resistencia al rayado de diversos minerales a través de la capacidad de un material más duro para rayar un material más blando. Fue creado en 1812 por el mineralogista alemán Friedrich Mohs y es una de varias definiciones de dureza en la ciencia de los materiales.

Mohs basó la escala en diez minerales que están todos disponibles. Como la sustancia conocida naturalmente más dura, el diamante está en la tapa de la escala. La dureza de un material se mide contra la escala encontrando el material más duro que el material dado puede rayar, y/o el material más blando que puede rayar el material dado. Por ejemplo, si algún material es rayado por la apatita pero no por la fluorita, su dureza en la escala de Mohs es 4.5.

La escala de Mohs es una escala puramente ordinal. Por ejemplo, el corindón (9) es dos veces más duro que el topacio (8), pero el diamante (10) casi cuatro veces más duro que el corindón. La tabla siguiente muestra la comparación con la dureza absoluta medida por un esclerómetro.

Dureza Mineral Dureza absoluta
1 Talco

(Mg3Si4O10(OH)2)

1
2 Yeso (CaSO4·2H2O) 2
3 Calcita (CaCO3) 9
4 Fluorita (CaF2) 21
5 Apatita

(Ca5(PO4)3(OH-,Cl-,F-))

48
6 Feldespato (KAlSi3O8) 72
7 Cuarzo (SiO2) 100
8 Topacio (Al2SiO4(OH-,F-)2) 200
9 Corindón (Al2O3) 400
10 Diamante (C) 1500

En la escala de Mohs, la uña tiene dureza de 2.5; moneda de cobre, alrededor de 3.5; una cuchilla, 5.5; vidrio de ventana, 6.5; lima de acero, 6.5. Usar estos materiales ordinarios de dureza conocida puede ser una manera sencilla de aproximar la posición de un mineral en la escala.

A continuación se muestra una tabla alternativa que ha sido modificada para incorporar sustancias adicionales que pueden caer entre dos niveles.

Dureza Elemento o Mineral
1 Talco
2 Yeso
2.5 a 3 Oro y plata pura
3 Calcita, moneda de cobre
4 Fluorita
4 a 4.5 Platino
4 a 5 Hierro
5 Apatita
6 Ortoclasa
6.5 Pirita de hierro
6 to 7 Vidrio, sílice vítrea pura
7 Cuarzo
7 a 7.5 Granate
7 a 8 Acero reforzado
8 Topacio
9 Corindón
10 Diamante
11.1 Nanorods de diamante agregados

5. Definir los siguientes términos:

Los términos que siguen tienen un significado específico en la mineralogía y son útiles para identificar el tipo de un espécimen de roca o mineral. Para al ojo no entrenado, una roca es una roca es una roca. Pero, si los siguientes términos se entienden, se anotan y se comparan con valores conocidos para varios especímenes, se puede hacer una identificación positiva.

a. Grieta o hendidura Círculo verde.png (Exfoliación)

Fluorita verde con exfoliación prominente.

La exfoliación es la tendencia de los materiales cristalinos para dividirse a lo largo de planos estructurales cristalográficos definidos, de las cuales hay varios tipos nombrados:

  • Exfoliación basal o hendidura pinacoidal: se produce en paralelo a la base de un cristal. La exfoliación basal es exhibida por el grupo de la mica y por el grafito, haciendo que el material se sienta resbalosa.
  • Exfoliación cúbica: se produce en paralelo a las caras de un cubo de cristal con una simetría cúbica. Esta es la fuente de la forma cúbica visto en los cristales de halita y también de sal. La galena mineral también exhibe típicamente exfoliación cúbica perfecta.
  • Exfoliación diagonal: es paralela a un plano vertical.
  • Exfoliación lateral: es paralela a los planos laterales.
  • Exfoliación octaédrica: se produce formando formas octaédricas de un cristal con simetría cúbica. El diamante y la fluorita exhiben exfoliación octaédrica perfecta. La exfoliación octaédrica se ve en los semiconductores comunes.
  • Exfoliación dodecaédrica: se produce formando dodecaedros de un cristal con simetría cúbica.
  • Exfoliación romboédrica: ocurre paralela a las caras de un romboedro. La calcita y otros minerales carbonatos exhiben exfoliación romboédrica perfecta.
  • Exfoliación prismática: es paralela a un prisma vertical. La cerusita, tremolita y espodumena exhiben exfoliación prismática.

La exfoliación cristalina es de importancia técnica en la industria de la electrónica y el corte de gemas. Las piedras preciosas son generalmente exfoliadas por impacto como en la talla de diamantes. Los monocristales sintéticos de materiales semiconductores son generalmente vendidos como delgadas obleas, las cuales son mucho más sencillas de exfoliar. Simplemente el presionar una oblea de silicio contra una superficie blanda y raspar su borde con una punta de diamante es usualmente suficiente para causar exfoliación.

b. Gravedad específica

La gravedad específica es la relación entre la densidad de un material y la densidad del agua. La densidad es la relación entre la masa de un objeto y su volumen. Por ejemplo, sabemos que 1 cm^3 de agua pesa 1 gramo. Por lo tanto, la densidad del agua es:

[math]densidad_{agua} = \frac{1 gramo}{1 cm^3} = 1g/cm^3[/math]

Un centímetro cúbico de diamante pesaría 3.52 gramos, así que podemos calcular la densidad del diamante como:

[math]densidad_{diamante} = \frac{3.52 gramos}{1 cm^3} = 3.52g/cm^3[/math]

Finalmente, se puede calcular la gravedad específica (G) del diamante:

[math]G = \frac{densidad_{espécimen}}{densidad_{agua}} = \frac{3.52g/cm^3}{1g/cm^3} = 3.52[/math]

¡Dividir por uno es una cosa bella!

Lo que realmente pasa es que cualquier volumen dado de diamante pesará 3.52 veces más que un volumen igual de agua. Si conoce la gravedad específica [math]G[/math] de cualquier material, sabrá que su peso [math]G[/math] se multiplica a un volumen igual de agua.

Pero ¿de qué sirve la gravedad específica? Nos ayuda a identificar un mineral. Se puede medir la gravedad específica de una muestra y compararla con la gravedad específica de los especímenes conocidos. Para hacer esto, tendremos que tomar dos mediduras: el peso de la muestra y su volumen. El peso es fácil (suponiendo que tenga una escala o un balance que pueda medir gramos), pero ¿cómo se mide el volumen de un espécimen de forma irregular? Todo lo que necesita es un poco de agua, una gota de detergente para lavar platos y un cilindro graduado marcado en unidades métricas (tenga en cuenta que 1 mililitro equivale a 1 centímetro cúbico). Ponga un poco de agua en el cilindro, añadiendo suficiente hasta que llegue a un nivel conveniente y bien marcado (como 100 ml). Agregue una gota de detergente para romper la tensión superficial (no se necesita más de una pequeña gota). Luego deje caer la muestra en el agua y observe el nuevo nivel de agua. Restando el nuevo nivel de la antigua le dará el volumen de la muestra. Ahora todo lo que necesita hacer es dividir el peso en gramos por el volumen en mililitros.

El lustre o brillo es una propiedad física que describe la manera en que la luz interactúa con la superficie de una roca, cristal o mineral, y se refleja en ella. Por ejemplo, se dice que un diamante tiene un brillo adamantino y se dice que la pirita tiene un brillo metálico.

Otros términos descriptivos utilizados para gemas incluyen «vítreo», como el vidrio; «resinoso», como el ámbar; «ceroso», como el jade; «graso», como la esteatita; «nacarado», como la mica; y «sedoso», como el yeso.

d. Color

El color indica la apariencia del mineral en la luz reflejada (para especímenes opacos) o luz transmitida (para especímenes translúcidos). En otras palabras, significa exactamente lo que usted pensaría que significa - lo que parece a simple vista. Antes de anotar el color de una muestra, es importante limpiarla.

e. Veta Círculo verde.png (Raya)

La raya de un mineral es el color del polvo producido cuando es arrastrado a través de una superficie no planificada. A diferencia del color aparente de un mineral, que para la mayoría de los minerales puede variar considerablemente, el rastro de polvo finamente molido tiene generalmente un color característico más consistente y por lo tanto es una herramienta de diagnóstico importante en la identificación del mineral. Si no parece haber rayas, se dice que la raya del mineral es blanca o incolora. La raya es particularmente importante como un diagnóstico para los materiales opacos y coloreados. Es menos útil para los silicatos, la mayoría de los cuales tienen una raya blanca y no producen polvo tan fácilmente.

El color aparente puede variar ampliamente debido a cantidades pequeñas de impurezas o una estructura cristalina macroscópica perturbada. Pequeñas cantidades de una impureza que absorbe fuertemente una longitud de onda particular pueden cambiar radicalmente las longitudes de onda de la luz que son reflejadas por la muestra y así cambiar el color aparente. Sin embargo, cuando la muestra se arrastra para producir una raya, se divide en cristales microscópicos orientados al azar y las pequeñas impurezas no afectan en gran medida la absorción de la luz.

La superficie a través de la cual se arrastra el mineral es una placa generalmente hecha de baldosas de porcelana sin esmaltar. En ausencia de una placa de rayas, la parte inferior de un tazón o vaso de porcelana, la superficie de un fusible eléctrico o la parte posterior de una baldosa vidriada funcionará. A veces una raya se describe más fácilmente comparándola con la raya hecha por otra placa de rayas.

Debido a que el rastro que queda detrás resulta del mineral que se aplastó en polvo, una raya sólo puede hacerse de minerales más suaves que la placa de rayas, alrededor de 7 en la escala Mohs de dureza de mineral. En este caso, el color del polvo se puede determinar limando o triturando con un martillo una muestra pequeña, que después se frota normalmente sobre una placa de rayas. La mayoría de los minerales que son más difíciles tienen una raya blanca inútil.

Algunos minerales dejan una raya similar a su color natural, como cinabrio y azurita. Otros minerales dejan sorprendentes colores, como la fluorita, que siempre tiene una raya blanca, aunque puede aparecer en cristales de púrpura, azul, amarillo o verde. Hematita, de aspecto negro, deja una raya roja que explica su nombre, que proviene de la palabra griega «haima», que significa «sangre». Galena, que puede ser similar en aspecto a la hematita, se distingue fácilmente por su raya gris.

f. Textura

La textura en la geología se refiere a la apariencia física o carácter de una roca, como el tamaño del grano, la forma y la disposición, tanto a simple vista y bajo un microscopio.

g. Cristal

Cristal de cuarzo

Un cristal es un sólido cuyos átomos, moléculas o iones están empaquetados en un patrón que se repite regularmente y que se extiende en las tres dimensiones espaciales. Los copos de nieve, los diamantes y la sal son ejemplos comunes de cristales.

6. Mencionar 4 usos de rocas y 4 usos para los minerales.

Usos para la roca

  • Material de construcción
  • Grava
  • Adoquines
  • Moler grano para hacer maicena (piedras de molino)
  • Piedras de afilar
  • Medio de escultura media (mármol, granito, otros)
  • Material de relleno
  • Combustible (carbón)
  • Minerales (la mayoría de los metales se extraen del mineral)

Usos para Minerales

  • Abrasivos (polvo de diamante, granate, otros)
  • Láseres (zafiro, rubí)
  • Electrónica (semiconductores)
  • Lentes (cuarzo)
  • Nutrición (su cuerpo necesita muchos minerales)
  • Tracción (sílice)
  • Moneda (oro, plata, cobre)
  • Lápiz de plomo (grafito)
  • Lubricante (grafito)
  • Medicina (Kaopectate se hace del mineral caolín )

7. Localizar 4 incidentes bíblicos en los que una piedra fue significativa.

Éxodo 24:16-18
Dios talla los Diez Mandamientos en piedra.
Números 20:2-13
Dios ordena a Moisés que hable a la roca para proveer agua a los israelitas, pero Moisés la golpea.
1 Samuel 17
David mata a Goliat con una piedra.
Daniel 2:34
Una piedra se corta sin manos y destruye la imagen en el sueño de Nabucodonosor.
Juan 11:38-44
Jesús ordena que se quite la piedra que cubre la tumba de Lázaro.
Mateo 7:24-29
La parábola de los constructores sabios y necios.
Hechos 6-7
Apedrean a Esteban.

8. ¿Cuáles son las piedras angulares de la Nueva Jerusalén?

Apocalipsis 21:19 y 20 describe los cimientos del muro de la Nueva Jerusalén.

El muro tiene doce piedras de fundación y en ellas están escritas los nombres de los doce apóstoles. Apocalipsis carece de una lista de los nombres de los doce apóstoles y no describe qué nombre se inscribe en qué piedra de fundación, o si todos los nombres están inscritos en todas las piedras de fundación, entonces ese aspecto del arreglo está abierto a la especulación . Un erudito sostiene que el nombre de Judas Iscariote está ausente de los fundamentos, reemplazado por el de otro apóstol.

Estas piedras de fundación están adornadas con doce tipos de piedras preciosas. En los tiempos modernos, la identificación exacta de todas estas piedras preciosas no es segura, ya que varios de los nombres antiguos pueden referirse a varios tipos diferentes de piedras, o no pueden referirse a las mismas piedras que hicieron en el tiempo de la escritura de Apocalipsis. Además, el arreglo de las piedras preciosas es impugnada. Todas las piedras preciosas podrían adornar cada piedra de fundación, ya sea en capas o mezcladas de alguna otra manera, o simplemente un tipo único de piedra podría adornar cada piedra de fundación separada.

Referencias