Propiedades físicas de los minerales

Propiedades físicas de los minerales

Podemos clasificar los minerales por sus propiedades físicas, ópticas, eléctricas, magnéticas y por su composición química, aunque este último no es el método habitual, ya la mayoría pueden ser identificados mediante observación espectroscópica e incluso visual. Aún así, el análisis químico es la única forma de identificar con exactitud la naturaleza de un mineral.

Las propiedades físicas son de gran importancia en el estudio de los minerales. Muchas se pueden observar fácilmente, o recurrir a un espectroscopio.

Dureza de un mineral

La dureza de un mineral es la resistencia que presenta a ser rayado. Un mineral posee una dureza mayor que otro, cuando el primero es capaz de rayar al segundo.

El mineralogista alemán Mohs estableció en 1822 una escala de medidas que lleva su nombre, y que se utiliza en la actualidad, en la que cada mineral puede ser rayado por los que le siguen. Se toman 10 minerales comparativos de más blando a más duro, que son: talco, yeso, calcita, fluorita, apatito, ortosa (feldespato), cuarzo, topacio, corindón y diamante.

Tenacidad o cohesión

La tenacidad o cohesión es el mayor o menor grado de resistencia que ofrece un mineral a la rotura, deformación, aplastamiento, curvatura o pulverización. Se distinguen las siguientes clases de tenacidad:

- Frágil: es el mineral que se rompe o pulveriza con facilidad. Ejemplos: cuarzo y el azufre.

- Maleable: el que puede ser batido y extendido en láminas o planchas. Ejemplos: oro, plata, platino, cobre, estaño.

- Dúctil: el que puede ser reducido a hilos o alambres delgados. Ejemplos: oro, plata y cobre.

- Flexible: si se dobla fácilmente pero, una vez deja de recibir presión, no es capaz de recobrar su forma original. Ejemplos: yeso y talco.

- Elástico: el que puede ser doblado y, una vez deja de recibir presión, recupera su forma original. Ejemplo: la mica.

Fractura de un mineral

Fractura de un mineral

Cuando un mineral se rompe lo puede hacer de diversas formas:

- Exfoliación: significa que el mineral se puede separar por superficies planas y paralelas a las caras reales. Ejemplos: mica, galena, fluorita y yeso.

- Laminar o fibrosa: cuando presenta una superficie irregular en forma de astillas o fibras. Ejemplo: la actinolita.

- Concoidea: la fractura presenta una superficie lisa y de suave curva, como la que muestra una concha por su parte interior. Ejemplos: sílex y obsidiana.

- Ganchuda: cuando se produce una superficie tosca e irregular, con bordes agudos y dentados. Ejemplos: magnetita y cobre nativo.

- Lisa: es la que presenta una superficie lisa y regular.

- Terrosa: es la que se fractura dejando una superficie con aspecto granuloso o pulverulento.

Electricidad y magnetismo

Muchos minerales conducen bien la electricidad (conductores), mientras que se oponen a su paso (aislantes). Unos pocos la conducen medianamente (semiconductores). Gracias a estos últimos se han desarrollado semiconductores que permitien al ser humano conseguir un alto nivel tecnológico. Pero hay más comportamientos de los minerales en relación con las fuerzas electromagnéticas:

- Magnetismo: consiste en atraer el hierro y sus derivados. Los imanes naturales son permanentes. La magnetita es un imán natural conocido desde tiempos muy remotos.

- Piezoelectricidad: es la capacidad para producir corrientes eléctricas cuando se les aplica presión. Si se aplica una fuerza a las caras de un cristal, genera cargas eléctricas y, si se aplican cargas eléctricas, entonces se produce una deformación de las caras del cristal. Ejemplo: el cuarzo.

- Piroelectricidad: se producen corrientes eléctricas en el extremo de las caras cuando el mineral se somete a un cambio de temperatura. Ejemplos: cuarzo y turmalina.

- Radiactividad: es la propiedad que poseen determinados minerales para emitir partículas de forma natural y espontánea.La radiactividad natural tiene muchas aplicaciones científicas, médicas e industriales, y los minerales que la poseen raramente alcanzan niveles peligrosos. Ejemplo: la uraninita.

Tipos de minerales

Los minerales que constituyen la corteza terrestre se han formado a partir de los elementos químicos que originaron el planeta, gracias a reacciones ocurridas en su interior. Por este motivo, la cantidad de combinaciones es inmensa.

Para poner un poco de orden, se clasifican los minerales atendiendo a la forma en que se originan, a sus caracteríticas cristalográficas, a su composición química, ... Mención aparte merecen los cristales y, entre ellos, los llamados "piedras preciosas" que siempre han cautivado a la humanidad.

Clasificación química

La clasificación química divide los minerales en grupos según sus compuestos químicos. Cualquier mineral conocido puede ser integrado dentro de estos grupos, pues la práctica totalidad de ellos incluyen alguno de estos compuestos.

1.- Elementos nativos: son los que se encuentran en la naturaleza en estado libre, puro o nativo, sin combinar o formar compuestos químicos. Ejemplos: oro, plata, azufre, diamante.

2.- Sulfuros: compuestos de diversos minerales combinados con el azufre. Ejemplos: pirita, galena, blenda, cinabrio.

3.- Sulfosales: minerales compuestos de plomo, plata y cobre combinados con azufre y algún otro mineral como el arsénico, bismuto o antimonio. Ejemplos: pirargirita, proustita.

4.- Óxidos: producto de la combinación del oxígeno con un elemento. Ejemplos: oligisto, corindón, casiterita, bauxita.

5.- Haluros: compuestos de un halógeno con otro elemento, como el cloro, flúor, yodo o bromo. Ejemplos: sal común, halita.

6.- Carbonatos: sales derivadas de la combinación del ácido carbónico y un metal. Ejemplos: calcita, azurita, marmol, malaquita.

7.- Nitratos: sales derivadas del ácido nítrico. Ejemplos: nitrato sódico (o de Chile), salitre o nitrato potásico.

8.- Boratos: constituidos por sales minerales o ésteres del ácido bórico. Ejemplos: borax, rasorita.

9.- Fosfatos, arseniatos y vanadatos: sales o ésteres del ácido fosfórico, arsénico y vanadio. Ejemplos: apatita, turquesa, piromorfita.

10.- Sulfatos: sales o ésteres del ácido sulfúrico. Ejemplos: yeso, anhidrita, barita.

11.- Cromatos, volframatos y molibdatos: compuestos de cromo, molibeno o wolframio. Ejemplos: wolframita, crocoita.

12.- Silicatos: sales de ácido silícico, los compuestos fundamentales de la litosfera, formando el 95% de la corteza terrestre. Ejemplos: sílice, feldespato, mica, cuarzo, piroxeno, talco, arcilla.

13.- Minerales radioactivos: compuestos de elementos emisores de radiación. Ejemplos: uraninita, torianita, torita.

Glosario de MineralesBásicas, rocas: Roca magmática pobre en SiO2 [45 a 52% en peso], con ausencia de cristales de cuarzo y rica en Mg, Fe y Ca [de 20 a 35%].

Batolito: [E. Suess, 1892, del gr. bathus, profundo y lithos, piedra] Macizo de algunos kilómetros o incluso más de 100 km constituido por rocas magmáticas plutónicas.

Betunes, Betún: [del lat. bitumen] Sinónimo del asfalto natural. Para los químicos, término que agrupa los productos naturales [derivados de la materia orgánica] compuestos de hidrógeno y carbono, cuyas diferencias se basan en la composición química, la capacidad de disolución en tal o cual componente, el comportamiento en fluorescencia, etc.

Blasto: [del gr. blastos, yema, brote] Prefijo o sufijo utilizado en términos tales como blastogénesis, porfidoblasto, etc., que se aplica a estructuras o a minerales de rocas metamórficas formadas durante o después de una determinada fase metamórfica y no borrando necesariamente las antiguas estructuras.

Bort: Variedad del diamante de uso industrial en bolas con estructura radiada; el carbonado, de color negro, en bolas que pueden alcanzar el tamaño de un puño.

Botroidal, agregado, hábito:  [del gr. botrus, racimo y eidos, aspecto] En forma de racimos de uvas; para las rocas se aplica a algunas texturas o estructuras, en particular a las de concreciones.

Brillo: Es la visualización que presenta un mineral del fenómeno de refracción y reflexión de la luz que en él incide.

Buzamiento: Ángulo entre una superficie [capa, plano de esquistocidad, contacto anormal] y un plano horizontal; su valor es el de la inclinación de la línea de máxima pendiente de esta superficie.

Calicata: Reconocimiento del subsuelo mediante sonda o barrena.

Caliza: [del lat. calcarius, igual significado, de calcx, calcis, cal] Roca sedimentaria carbonatada que contiene al menos un 50% de calcita CaCO3, pudiendo estar acompañada de dolomita, aragonito y siderita. Las calizas tienen poca dureza y en frío reportan efervescencia [desprendimiento burbujeante de CO2] bajo la acción de un ácido diluido. Contienen frecuentemente fósiles, por lo que son de gran importancia en estratigrafía, así como diversas aplicaciones industriales.

Chert: 1. Término inglés empleado originalmente por los canteros para designar todos los nódulos silíceos más antiguos que los sílex de la creta.2. En sentido restringido [L. Cayeux, 1929], formas arriñonadas y masivas silíceas en el seno de rocas silíceas ricas en espículas de esponjas.

Circón: [sin. zircón] Nesosilicato, Zr [SiO4], con frecuentes trazas de Th y U radiactivos, del sistema tretagonal, en pequeños prismas alargados o en granos redondeados, con exfoliación imperfecta y fractura concoidea o desigual, de brillo vitreo o adamantino y colores variados: pardo, amarillo, rojo, verde, gris. Prácticamente inalterable, sin embargo a veces experimenta modificaciones por la radiactividad de algunas inclusiones. 

Clastos: [del gr. klastos, roto]. Fragmento de un cristal, un fósil o bien una roca incluido en otra.

Coloide: [del gr. kolla, pegamento y eidos, forma] Partículas muy pequeñas (algunas micras) de sustancias diversas que permanecen suspendidas en el agua en función de la tensión superficial de ésta, de su viscosidad, y de la carga eléctrica de las partículas. Las modificaciones del pH, de las concentraciones de sales, etc, determinan una floculación (aglomeración de las partículas) y una precipitación. adj. coloidal, coloidales.

Concoidea, fractura: [del gr. konkhé, concha y eidos, forma]. Que tiene el aspecto de una concha; una fractura neta, frecuentemente brillante, con superficie lisa y curva, un poco ondulante; las ondulaciones se disponen concéntricamente a partir del punto de choque que ha producida la fractura.

Concreción: [del lat. concretio, igual sentido] Espesamiento por acumulación de materia alrededor de un núcleo (concreción globosa) o sobre una superficie, de origen bioquímico (ej. concreción de algas) o químico (ej. concreción ferruginosa); concreción calcárea de suelos, en las grutas, etc.

Contacto, metamorfismo: Está localizado en el contacto de las rocas magmáticas y afecta a enclaves y a materiales atravesados.

Cuarcitas: Roca silícea compacta de fractura concoidea lisa o finamente escamosa, en general clara de aspecto craso. La cuarcita está constituida por cristales de cuarzo íntimamente soldados, a menudo indentados y entrelazados.

Cúbico: Sistema cristalino en el cual los valores a, b y c son iguales entre sí y sus ángulos son de 90°.

Densidad: Valor de la masa de un cuerpo por unidad de volumen.

Detrito: [del lat. detritus, de deterere, desgastar frotando] 1. Que está formado, en su totalidad o en parte, por fragmentos.2. Que es un fragmento, por oposición a mineral autígeno [o neoformado], que ha cristalizado en el seno de la roca sedimentaria y que no debe ser confundido con terrígeno. Adj. detrítico

Diabasa: [del gr. diabasis, acción de atravesar] 1. Sinónimo de dolerita [en particular en la literatura anglosajona].2. Término que designa la doleritas alteradas y de color verde.

Diafanidad: Grado en que un cristal deja pasar la luz a su través. Posee tres categorías cualitativas: transparente, translúcido y opaco.

Diagénesis: [del gr. dia, a través y gênesis, formación] Conjunto de procesos que afectan a un depósito sedimentario y lo transforman progresivamente en una roca compacta. La diagénesis comienza con el depósito sedimentario y es poco preciso su límite con el metamorfismo. Son igualmente vagos sus límites con los fenómenos epigenéticos [o metasomáticos] que afectan a las rocas sedimentarias ya consolidadas. adj. diagenético.

Diatomita: Roca clara, ligera y porosa, consolidada o no, formada completamente, o casi, por diatomeas.

Diferenciación magmática: Proceso por el cual un magma se separa en porciones química y mineralógicamente diferentes, pudiendo evolucionar cada una de ellas independientemente. Estos procesos, en los que intervienen la cristalización fraccionada, la asimilación, los desplazamientos de materia, etc., conducen a unas sucesiones de rocas magmáticas diferentes unas de las otras, teniendo todas ellas ciertos rasgos comunes y constituyendo las series magmáticas.

Dique: [del inglés dyke; en USA., dike , rompeolas] Cuerpo en forma laminar de roca magmática, con potencia variable desde algunas decenas a centenares de metros, que atraviesa las estructuras de la roca encajante.

Dolomita, dolomías: [H.B. Saussure, 1791, dedicado a D. Dolomieu] Roca sedimentaria carbonática que contiene un 50% o más de carbonato, del que al menos la mitad se presenta como dolomita. Las dolomías no dan efervescencia en frío con un ácido diluído [HCl al 10%], a diferencia de las calizas.

Drusa: [del alemán Drüse , glándula] Sinónimo de Geoda. Cavidad esférica en cuyo interior se forman cristales.

Dunita: [de Dun Mountains, Nueva Zelanda] Peridotita con 90-100% de olivino.

Dureza: Resistencia de un mineral a la destrucción mecánica de su estructura; en la práctica, se dice que un mineral es más duro que otro si raya a este último. Las durezas están clasificadas con respecto a las propias de 10 minerales patrones o escala de Möhs, creada por el geólogo austríaco Friedrich Möhs (1773-1839): Talco [1], Yeso [2], Calcita [3], Fluorita [4], Apatita [5], Ortosa [6], Cuarzo [7], Topacio [8], Corindón [9], Diamante [10]).

Eclogita: [del gr. eklogê, elección] Roca del metamorfismo general, masiva y dura, con cristales de granate rosa y de piroxeno verde reconocibles a simple vista. La composición global equivale a la de un gabro o un basalto, frecuentemente con déficit de SiO2.

Efusiva, roca: Roca magmática. Rocas accesorias: Filón.

Ejes de simetría: Son los que sirven de referencia para la representación de los planos cristalográficos.

Eluviación, eluvión: [del lat. eluere, lavar] Sinónimo de nivel eluvial. Se dice además, del nivel de un suelo que ha experimentado un lavado.

Enjabonado: Enriquecimiento de minerales pesados y resistentes (tales como Oro, Platino, Diamante, Rubí, Zafiro, Espinela, Casiterita, Monacita, Circonio, Granate, Ilmenita) por privación de todos los demás componentes rocosos.

Epitermal, depósito: Término empleado a procesos hidrotermales de baja temperatura (100-200°C).

Erosión: [del lat. erodere, roer] Conjunto de fenómenos externos, que en la superficie del suelo o a escasa profundidad, remueven en todo o en parte los materiales existentes modificando el relieve.

Eruptivas, rocas: [del lat. erumpere, salir impetuosamente]  Término aplicado a veces a las rocas como sinónimo de magmático. Es desaconsejado, pues se adecúa bien a las rocas que se extienden sobre la superficie (rocas volcánicas), pero no es apropiado para las rocas que solidifican (rocas plutónicas).

Espato: [del germano spath] Nombre general dado a varios minerales que presentan caras cristalinas nítidas. adj. espático: Que tiene aspecto de espato.

Esquisto: [del gr. skhistos que se puede hender] 1. En sentido amplio (que vale más evitar), toda roca susceptible de dividirse en hojas.2. Roca que ha adquirido una esquistosidad bajo la influencia de esfuerzos tectónicos.

Estratigrafía: [del lat. stratum, cubierta y del gr. graphein, escribir]1. Ciencia que estudia la sucesión de los depósitos sedimentarios, generalmente ordenados en capas (o estratos).2. Conjunto de estratos que caracterizan un afloramiento o área.

Euhedrales: [término inglés sinónimo para euhédrico; eu, bien y hedra, base]  Se dice de un sólido cristalino que presenta las caras bien desarrolladas.

Euhédrico: [término inglés sinónimo para euhédrico; eu, bien y hedra, base]. v. euhedrales.

Evaporitas: Término general que designa los depósitos ricos en cloruros y sulfatos alcalinos con los iones K+, Na+, Ca2+, Mg2+, Cl- y SO42-. La precipitación de estas sales es el resultado de la concentración, por intensa evaporación, generalmente en las marismas poco o nada comunicadas con el mar.

Exfoliación: Cuando se rompe un mineral aparecen con frecuencia cuerpos limitados por determinadas superficies planas, denominadas superficies de exfoliación. Estas superficies pueden cruzarse en determinados ángulos que reciben el nombre de ángulos de exfoliación.

Filón: Relleno mineral de una grieta en una roca más antigua. La roca encajante se denomina roca accesoria y el límite del filón, banda.

Filón hidrotermal: Filón cuyo relleno es debido a la circulación de líquidos acuosos calientes, relacionados con intrusiones magmáticas.