Caractersticas de los minerales

MineralesUn mineral:

1.- Se encuentra en la naturaleza, es decir, no est fabricado.2.- Tiene una estructura geomtrica fija, por tanto, es slido.3.- Es de naturaleza inorgnica.4.- Tiene una composicin qumica fija, aunque a veces pueda contener un contaminante que modifique su color.

A menudo los minerales se encuentran en la naturaleza formando masas dentro de las rocas, es decir forman una veta o filn .

Para clasificar los minerales es importante observar una serie de propiedades:

Propiedades pticas

1.- Color: algunos minerales pueden tener un color cuando son puros y otros provocados por impurezas.2.- Color pulverizado: si se raya un mineral con un objeto ms duro, se obtiene un polvo de un color caracterstico.3.- Brillo: puede ser un brillo metlico, como el hierro, o no metlico, como los sedosos o nacarados.4.- ndice de refraccin: (slo si se trata de un mineral cristalino) un rayo de luz que atraviesa un cristal se desva un ngulo caracterstico de cada mineral.5.- Birefringencia: algunos minerales cristalinos dividen en dos un rayo de luz que les atraviese.6.- Luminiscencia: algunos minerales emiten luz cuando se les ilumina.

Tenacidad o cohesinLa tenacidad o cohesin es el mayor o menor grado de resistencia que ofrece un mineral a la rotura, deformacin, aplastamiento, curvatura o pulverizacin. Se distinguen las siguientes clases de tenacidad: Frgil: es el mineral que se rompe o pulveriza con facilidad. Ejemplos: cuarzo y el azufre. Maleable: el que puede ser batido y extendido en lminas o planchas. Ejemplos: oro, plata, platino, cobre, estao. Dctil: el que puede ser reducido a hilos o alambres delgados. Ejemplos: oro, plata y cobre.

Flexible: si se dobla fcilmente pero, una vez deja de recibir presin, no es capaz de recobrar su forma original. Ejemplos: yeso y talco. Elstico: el que puede ser doblado y, una vez deja de recibir presin, recupera su forma original. Ejemplo: la mica.Fractura de un mineralCuando un mineral se rompe lo puede hacer de diversas formas: Exfoliacin: 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: slex 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 magnetismoMuchos minerales conducen bien la electricidad (conductores), mientras que se oponen a su paso (aislantes). Unos pocos la conducen medianamente (semiconductores). Pero hay ms comportamientos de los minerales en relacin con las fuerzas electromagnticas: Magnetismo: consiste en atraer el hierro y sus derivados. Los imanes naturales son permanentes. La magnetita es un imn natural conocido desde tiempos muy remotos. Piezoelectricidad: es la capacidad para producir corrientes elctricas cuando se les aplica presin. Si se aplica una fuerza a las caras de un cristal, genera cargas elctricas y, si se aplican cargas elctricas, entonces se produce una deformacin de las caras del cristal. Ejemplo: el cuarzo. Piroelectricidad: se producen corrientes elctricas 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 partculas de forma natural y espontnea. Ejemplo: la uraninita.Los minerales que constituyen la corteza terrestre se han formado a partir de los elementos qumicos 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 caractersticas cristalogrficas, a su composicin qumica.

Clasificacin qumicaLa clasificacin qumica divide los minerales en grupos segn sus compuestos qumicos. Cualquier mineral conocido puede ser integrado dentro de estos grupos, pues la prctica 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 qumicos. 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 algn otro mineral como el arsnico, bismuto o antimonio. Ejemplos: pirargirita, proustita.4.-xidos: producto de la combinacin del oxgeno con un elemento. Ejemplos: oligisto, corindn, casiterita, bauxita.5.-Haluros: compuestos de un halgeno con otro elemento, como el cloro, flor, yodo o bromo. Ejemplos: sal comn, halita.6.-Carbonatos: sales derivadas de la combinacin del cido carbnico y un metal. Ejemplos: calcita, azurita, marmol, malaquita.7.-Nitratos: sales derivadas del cido ntrico. Ejemplos: nitrato sdico (o de Chile), salitre o nitrato potsico.8.-Boratos: constituidos por sales minerales o steres del cido brico. Ejemplos: borax, rasorita.9.-Fosfatos, arseniatos y vanadatos: sales o steres del cido fosfrico, arsnico y vanadio. Ejemplos: apatita, turquesa, piromorfita.10.-Sulfatos: sales o steres del cido sulfrico. Ejemplos: yeso, anhidrita, barita.11.-Cromatos, volframatos y molibdatos: compuestos de cromo, molibeno o wolframio. Ejemplos: wolframita, crocoita.12.-Silicatos: sales de cido silcico, los compuestos fundamentales de la litosfera, formando el 95% de la corteza terrestre. Ejemplos: slice, feldespato, mica, cuarzo, piroxeno, talco, arcilla.13.-Minerales radioactivos: compuestos de elementos emisores de radiacin. Ejemplos: uraninita, torianita, torita.

La siguiente imagen muestra algunos de estos minerales:

Los minerales pueden aparecer en la naturaleza, bsicamente, de dos maneras: sin una forma definida (amorfos) o bien con una disposicin geomtrica bien definida. A estos les llamamos minerales cristalinos o, smplemente, cristales. Para que en un lugar se formen cristales se necesita espacio. Poe eso, suelen aparecer en las grietas o en las cavidades vacas de las rocas. Tambin aparecen formando parte de rocas blandas, que facilitan su crecimiento. Muchos minerales adoptan formas cristalinas cuando las condiciones de formacin son favorables La mayora de los cristales de la tierra se formaron hace millones de aos. Los cristales se forman cuando la roca lquida del interior de la Tierra se enfra y endurece. A veces los cristales se forman cuando los lquidos subterrneos recorren su camino entre las grietas y depositan lentamente los minerales. Se llaman gemas o piedras preciosas diversos minerales duros, transparentes, muy valiosos por su rareza y que, despus de haber sido convenientemente tallados, se usan en joyera y en artes decorativas. Se suelen distinguir dos tipos:1. Piedras preciosas, consideradas objetos de lujo desde la antigedad: diamante, rub, esmeralda, zafiro, etc.2. Piedras finas, cuyo precio en el mercado no es tan elevado: topacio, amatista, granate, turmalina, etc. La belleza de las gemas depende en gran medida de sus propiedades pticas. Las ms importantes son el grado de refraccin y el color. Otras propiedades incluyen: el fuego, la exhibicin de colores prismticos; el dicrosmo, habilidad de algunas piedras para mostrar dos colores distintos segn la direccin con que se observan, y la transparencia.

El diamante es muy apreciado por su fuego y brillo, el rub y la esmeralda por la intensidad y belleza de sus colores, y el zafiro estrellado por el asterismo (propiedad que provoca la aparicin de inclusiones con forma de estrella), tanto como por su color.

Los Minerales y sus PropiedadesUn mineral es una sustancia slida inorgnica, formada por uno o ms elementos qumicos definidos, que se organizan ordenadamente en una estructura interna. Los minerales se encuentran en la superficie o en las diversas capas de la corteza del planeta formando rocas, las que son un conjunto de minerales.

Para que un material terrestre se defina como tal, debe presentar las siguientes caractersticas:

Aparecer en forma natural.Ser inorgnico.Ser slido.Poseer una estructura interna ordenada, es decir, sus tomos deben estar dispuestos segn un modelo definido.Tener una composicin qumica definida, esto es, que puede variar slo dentro de ciertos lmites.

Cuando se habla de minerales, slo se consideran las sustancias que satisfacen estos criterios. Por esta razn los diamantes sintticos y una gran variedad de otros materiales producidos por los qumicos no se consideran minerales. De esta forma, el palo -piedra preciosa- se clasifica como mineraloide, ya que, si bien no tiene estructura interna ordenada, cumple los dems requisitos.

Las propiedades fsicas y qumicas que se pueden observar en las rocas dependen en gran medida de las propiedades fsicas y qumicas de los minerales que las conforman. Por esta razn, si queremos conocer las caractersticas de los minerales de un sector, es fundamental tomar las muestras de rocas que sean representativas. Como sabemos, la observacin y medicin de las caractersticas de los minerales nos permiten identificarlos y luego decidir acerca de las medidas que sern necesarias tomar y /o de los usos, de acuerdo con los objetivos de la exploracin.

El reconocimiento de los minerales es el conjunto de tcnicas que podemos utilizar para inferir la especie en funcin de propiedades observables o medibles.

Cada mineral est compuesto por elementos qumicos que se organizan conforme a una estructura regular que se repite en cada muestra.

Propiedades qumicas de los minerales

Para conocer las propiedades qumicas de un mineral es necesario saber que un mineral es una disposicin ordenada de tomos qumicamente unidos que forman una estructura. Este empaquetamiento ordenado de los tomos se refleja en objetos de formas regulares denominados cristales. Es por ello que se dice que los minerales tienen una estructura cristalina concreta.

La estructura cristalina particular de un mineral est determinada por la disposicin atmica interna de sus compuestos, los que estn formados por iones (tomos con carga elctrica). Tanto la carga como el tamao de los iones que intervienen en la formacin del compuesto, determinan su tipo de estructura cristalina. En la bsqueda de formar compuestos inicos estables, cada in de carga positiva se rodea por el mayor nmero de iones negativos que puedan acomodarse para mantener la neutralidad elctrica general. Lo mismo ocurre a la inversa.

Cada una de las muestras de un mineral tiene la misma estructura interna, pero como los mismos elementos son capaces de reunirse en ms de una forma, puede haber dos minerales con propiedades totalmente diferentes y exactamente la misma composicin qumica.

Los minerales de este tipo se denominan polimorfos. Por causas naturales o inducidas, un polimorfo se puede transformar en otro. A este fenmeno se le denomina cambio de fase.

En la naturaleza, ciertos minerales atraviesan cambios de fase conforme pasan de un ambiente a otro. Por ejemplo, si se calienta el grafito a presiones elevadas, se pueden producir diamantes de menor calidad que el original, pero con uso industrial dada su dureza. Tambin, cuando en la naturaleza las rocas son transportadas a mayores profundidades por una placa en subduccin, el mineral olivino cambia a una forma ms compleja denominada espinela.

Clasificacin de los minerales

Algunos minerales estn compuestos exclusivamente de un elemento, como el oro (Au) o el azufre (S), pero la mayora es una combinacin de dos o ms elementos qumicos, que forman un compuesto qumicamente estable.

Si bien la clasificacin qumica no es rgida, se pueden distinguir clases de compuestos qumicos que incluyen a la mayora de los minerales.

ClasesCaractersticas

ElementosLos elementos se encuentran en la naturaleza en estado puro o nativo, es decir, sin formar compuestos qumicos. Por ejemplo: oro, grafito, diamante y azufre.

SulfurosSon compuestos formados por diversos metales y el azufre. Por ejemplo: galena o esfalerita, calcopirita.

SulfosalesCompuestos formados por plomo, cobre o plata combinados con azufre y uno o ms elementos, tales como antimonio, arsnico y bismuto. Por ejemplo: pirargirita (Ag3SbS3)

xidosCompuestos formados por un metal combinado con oxgeno, u xidos minerales que tambin contienen agua. Ejemplo: hematites u oligisto (Fe2O3), disporo (Al2O3H2O) y grupo hidroxilo (OH).

HalurosCompuestos formados por metales combinados con cloro, flor, bromo o yodo. Ejemplo: halita o sal gema (NaCl).

CarbonatosCompuestos que contienen un grupo carbonato CO3 -2. Ejemplo: calcita (CaCO3).

FosfatosCompuestos que contienen un grupo fosfato en su estructura. Ejemplo: apatita (Ca5(F,Cl)(PO4)3)

SulfatosCompuestos que contienen un grupo sulfato (SO4) en su estructura. Ejemplo: barita (BaSO4)

SilicatosCompuestos formados por varios elementos combinados con silicio oxgeno -que a menudo tienen una estructura qumica compleja- y minerales compuestos exclusivamente de silicio y oxgeno (por ejemplo, el slice).Es la clase ms abundante de minerales e incluyen las familias del feldespato, la mica, el piroxeno, el cuarzo, la zeolita y el anfbol.

tomo y estructura atmica

La partcula bsica que se combina para formar molculas y compuestos se llama tomo; esto es, la parte ms pequea de la materia que conserva las caractersticas de los elementos.

Estructura del tomo

Los tomos tienen una regin central, denominada ncleo.

Rodeando al ncleo se encuentran partculas muy livianas llamadas electrones, de carga negativa, que viajan a grandes velocidades.

Los tomos se representan en diagramas que muestran los electrones en rbitas alrededor del ncleo, como las rbitas de los planetas alrededor del sol.

Sin embargo, ste es slo un esquema, ya que los electrones viajan en diferentes planos a diferencia de los planetas que se movilizan en un mismo plano. Como se mueven muy rpido en torno al ncleo, crean zonas esfricas de carga negativa. Estas se llaman niveles de energa o capas, en las que se puede acomodar un nmero especfico de electrones.

Por consiguiente, una representacin ms real del tomo considera capas a modo de nubes de electrones en movimiento rpido alrededor del ncleo central.

Dentro del ncleo se encuentran los protones y los neutrones.Los neutrones son partculas muy densas con carga elctrica neutra.Los protones son partculas de carga positiva, tan densos como los neutrones. El nmero de protones del ncleo determina el nmero atmico del elemento y su nombre.

Modelo de la distribucin de los electrones en niveles de energa. Las bolitas del mismo color indican que los electrones pertenecen a un mismo nivel de energa.As, los tomos son elctricamente neutros.

Por ejemplo: los elementos con 6 protones en el ncleo son tomos de carbono y tienen el nmero atmico 6; los elementos con 8 protones en el ncleo son tomos de oxgeno y tienen el nmero atmico 8.

Todos los tomos tienen el mismo nmero de electrones que de protones, de manera que el nmero atmico tambin equivale a la cantidad de electrones. Como los neutrones no tienen carga, la carga positiva de los protones se equilibra de manera exacta por la carga negativa de los electrones.

Es as como, un elemento es un cmulo de tomos elctricamente neutros, con los mismos nmeros atmicos.

El hidrgeno es el elemento ms sencillo, ya que est compuesto por tomos que tienen un protn en el ncleo y un electrn a su alrededor. Cada electrn se aade de una manera sistemtica a una capa o nivel de energa particular. En general, los electrones van entrando a niveles de energa superiores en la medida en que se ha completado la capacidad de los niveles inferiores.

La primera capa principal tiene un mximo de dos electrones, mientras que cada una de las capas superiores, esto es, las que se van alejando del ncleo- contienen ocho o ms electrones.

Para que los tomos tengan una configuracin estable deben tener 8 electrones en su ltima capa. Esta capa externa completa slo se encuentra en el caso de los gases nobles; esto es, el nen y el argn. Es por ello que no necesitan combinarse con otros tomos, es decir, no son reactivos desde el punto de vista qumico. De ah que se les conozca como gases inertes.

Todos los dems tomos buscan ser estables, es decir, contar con ocho electrones en su capa externa, al igual que los gases nobles.

Enlaces qumicos de los tomosEn busca de la estabilidad, los elementos se combinan entre s para formar una amplia variedad de sustancias ms complejas. A la fuerza de atraccin existente entre los tomos se le denomina enlace qumico.

A los electrones que estn en las franjas externas de los tomos e intervienen en el enlace qumico se les llama electrones de valencia.

Compuestos qumicosCuando un enlace qumico rene dos o ms elementos en proporciones definidas, a la sustancia obtenida se le denomina compuesto. La mayora de los minerales son compuestos qumicos.

Los tomos de un compuesto se mantienen unidos gracias a las fuerzas elctricas.

Propiedades fsicas de los mineralesLa estructura cristalina interna de cada mineral suele no expresarse externamente. En general, donde se pueda formar un mineral, sin restricciones de espacio, se desarrollan cristales individuales con caras cristalinas bien formadas. Pero casi siempre el crecimiento cristalino se interrumpe dada la competencia por el espacio, lo que se traduce en una masa de intercrecimiento de cristales, donde ninguno de ellos exhibe su forma cristalina. Por esta razn, para reconocer minerales se recurre a sus propiedades fsicas ms fcilmente reconocibles, que son las pticas, mecnicas y electromagnticas.

Propiedades pticasColorEn general, el color es un medio poco eficiente para identificar minerales debido a que stos no se presentan siempre con el mismo color, lo que hace que no sea un indicador unvoco. En relacin con el color se distinguen dos grupos de minerale

Idiocromticos, que son aquellos que tienen colores caractersticos segn su composicin. Slo para este grupo de minerales el color es un antecedente til como medio de identificacin.

Alocromticos, son aquellos minerales que presentan un rango de colores debido a la presencia de impurezas o de inclusiones en su estructura.

MineralColor

MagnetitaHematitaEpidotaCloritaNegroRojoVerdeVerde

LapislzuliTurquesaMalaquitaAzul oscuroAzul caractersticoVerde brillante

Cobre nativoRojo cobrizo

Para reconocer coloracin de alocromticos: Feldespato potsico: su color vara de incoloro a blanco pasando por color carne hasta rojo intenso o incluso verde.Cuarzo:en su estado puro es incoloro. La presencia de varias inclusiones lquidas le da un color blanco lechoso.Amatista:es de color prpura caracterstico, probablemente debido a impurezas de Fe3+ y Ti3+ y a la irradiacin radiactiva.Corindn:en su estado puro es incoloro. Si porta cromo como elemento traza es de color rojo y se lo llama rub. A su vez, el zafiro es una variedad transparente de corindn de varios colores.

RayaPara determinar este parmetro, se raya el mineral utilizando otro de mayor dureza. Se determina el color del polvo fino obtenido. Este parmetro es til para identificar minerales y menas, ya que suele ser constante, incluso si vara el color del trozo.

Para reconocer rayas La raya del feldespato potsico siempre es blanca, sin importar si el trozo es incoloro, color carne o verde.La raya de la magnetita es negra.La raya de la hematita es rojo cereza.

HbitoEl hbito se refiere a la forma ms comn en que se presenta un mineral. Puede corresponder a cristales bien formados o a formas aparentemente no cristalinas. Segn las formas bsicas de los minerales, se pueden distinguir diferentes hbitos.

El cobre puede presentarse como xido de cobre, sulfuro de cobre o en estado nativo, por lo que puede tener diferentes hbitos dependiendo del tipo, estado y condiciones de entorno (alteraciones).

Cobre nativoBornita: Sulfuro de cobreMalaquita: Carbonato de cobre

Para reconocer hbitos

Minerales isomtricos o cbicos:en los que el desarrollo es por igual en todos los sentidos (galena, granate)Alargados en una direccin:puede ser direccin columnar (anfbola), acicular o en agujas (atacamita) o fibrosa (asbesto).Alargados en dos direcciones:puede ser tabular (baritina) u hojosa (micas).Formas intermedias:es el caso del tonel, una forma de transicin entre isomtrica y alargada (zafiro).Granulares, con forma de grano.Lamelares o laminares:se observan cristales formados por placas u hojas algo separables (por ejemplo, el yeso).Oolticos:se observan agregados, formados por pequeas esferas semejantes a huevos de pescado.Concreciones:se trata de masas formadas por depsitos de mineral sobre un ncleo.Dendrtico o arborescente:grupos de cristales en forma arborescente, semejante a la de las plantas.Estalactitas:cristales con forma de conos o cilindros colgantes.

Segn los lmites de las formas cristalinas, se pueden distinguir cristales: Idiomorfos:poseen caras bien desarrolladas.Hipidiomorfos:poseen caras desarrolladas imperfectamente.Alotriomorfos:poseen caras deformadas por falta de espacio durante su crecimiento.

Adems, dentro de los caracteres morfolgicos de los cristales se incluyen tambin las formas dobles o mltiples (maclas de yeso, fluorita, rutilo, ortoclasa).

Brillo o lustreSe refiere al aspecto general que se observa en la superficie de un mineral cuando ste refleja la luz. En general, es una distincin difcil de establecer, ya que es muy subjetiva

Para reconocer brillosExisten tres grandes tipos de brillo o lustre:

Metlico:mineral opaco a la luz, que tiene el aspecto brillante de un metal, y una raya negra o muy ascua. Por ejemplo, galena, pirita y calcopirita.Semimetlico:brillo propio de minerales transparentes o semitransparentes. Por ejemplo, argentita.No metlico:brillo que no tiene aspecto metlico. En general, son de colores claros y transmiten la luz a travs de lminas delgadas. Su raya es incolora o de color muy dbil.

Los minerales de brillo no metlico se pueden agrupar en categoras, siendo las dos primeras las ms frecuentes.

Vtreos:tiene el reflejo del vidrio (por ejemplo, cuarzo).Sedoso:con apariencia de seda (por ejemplo, yeso fibroso, malaquita y serpentina).Resinoso:tiene el aspecto de la resina (por ejemplo, blenda).Graso:parece estar cubierto con una delgada capa de aceite (por ejemplo, yeso, malaquita, serpentina).Adamantino:de reflejo fuerte y brillante por su alto ndice de refraccin (por ejemplo, minerales transparentes de plomo, como crusita y anglesita).Nacarado:brillo con el aspecto iridiscente de la perla. Esta caracterstica se observa en superficies de los minerales que se distribuyen paralelas a los planos de exfoliacin (por ejemplo, apofilita en el plano basal).

Propiedades mecnicas

Son aquellas que para identificarlas requieren de alguna accin que permita distinguir de qu mineral se trata.

DurezaEs la resistencia que ofrece la superficie lisa de un mineral al ser rayada, ya sea por otro mineral o por una punta de acero. La dureza es una propiedad vectorial, por lo que un mismo cristal puede presentar distintos grados de dureza, dependiendo de la direccin de la raya. Esta diferencia es tan ligera en la mayor parte de los minerales comunes, que slo se distingue usando instrumentos delicados.

La dureza se mide de acuerdo con la escala de Mohs, en la que se ordenan de menor a mayor los ndices de dureza de diez minerales segn su capacidad de rayar al precedente y ser rayado por el siguiente. Por ejemplo, Una moneda de cobre tiene dureza 3.

Escala de dureza de MohsEsta escala ordena las durezas de diez minerales, de menor a mayor segn su capacidad de rayar al precedente y ser rayado por el siguiente. Esta secuencia permite comparar con otros minerales para poder determinar su dureza relativa.

DurezaMineralComparacin

1TalcoLa ua de la mano lo raya con facilidad

2YesoLa ua de la mano lo raya

3CalcitaLa punta de un cuchillo lo raya con facilidad

4FluoritaLa punta de un cuchillo lo raya

5ApatitoLa punta de un cuchillo lo raya con dificultad

6Feldespato potsicoUn trozo de vidrio lo raya con dificultad

7CuarzoPuede rayar un trozo de vidrio con facilidad

8TopacioPuede rayar un trozo de vidrio con facilidad dejando una marca gruesa

9CorindnRaya todos los minerales menos el diamante

10DiamantePuede rayar todos los minerales existentes

Para reconocer durezasCuando un mineral es ms blando que otro, porciones del primero dejan una huella sobre el segundo. Para no confundir esa marca con una raya, hay que tratar de borrarla. Si sta no desaparece, se trata de una raya verdadera. Por ejemplo, si se raya un vidrio (cuarzo) con una tiza, sta deja un trazo en el primero, pero se borra fcilmente.

Muchos minerales se alteran fcilmente en su superficie, mostrndose mucho ms blandos que el original. Para evitar este problema, debe emplearse una superficie fresca (no contaminada) del ejemplar en estudio.Si un mineral es polvoriento, granular o astilloso, puede romperse y quedar aparentemente rayado por un mineral mucho ms blando que l mismo. Por ejemplo, un mineral alterado por efecto del agua tiene algunas propiedades modificadas -como la dureza- y puede ser rayado por un mineral ms blando.

Cuando se efecta la prueba de dureza es conveniente confirmarla, repitiendo la operacin alterando el orden de ejecucin. Es decir, no slo tratar de rayar el mineral A con el B en ambas oportunidades, sino tambin tratar de rayar el mineral B con el A.

Un mineral de dureza desconocida puede compararse con minerales u otros objetos de dureza conocida. Por ejemplo, las uas tienen dureza de 2.5, una moneda de cobre de 3, el acero de un cortaplumas de 5, un trozo de vidrio de 5.5 y el acero de una lima, de 6.5.

TenacidadEs la resistencia que un material opone a ser roto, molido, quebrado, doblado o desgarrado. En otras palabras, responde a su cohesin, es decir, a la capacidad de un mineral de resistir la separacin de sus componentes sin perder sus propiedades. Por ejemplo, el cobre nativo tiene una tenacidad dctil, es decir, se pueden formar con l alambres e hilos.

Para reconocer tenacidadLos diferentes tipos de tenacidad se pueden describir utilizando los siguientes trminos:

Frgil:si el mineral se rompe fcilmente o reduce a polvo (arcilla, talco).Maleable:si el mineral puede ser transformado en hojas delgadas por percusin (minerales nativos como el cobre).Sctil:si el mineral se corta con un cuchillo y tiene dureza menor a 3 (yeso).Dctil:si se le puede dar la forma de hilo (cobre nativo).Flexible:si puede ser doblado, pero sin recuperar su forma original una vez que termina la presin que lo deforma.Elstico:cuando recobra su forma primitiva al cesar la fuerza que lo ha deformado (micas).

Densidad o peso especficoLa densidad depende de la composicin qumica del mineral y de su estructura cristalina. A una temperatura y presin dadas, los minerales que son poco variables qumicamente tienen una densidad constante. En ocasiones, basta con determinarla -mediante el uso de instrumentos como balanzas y picnmetros- para identificar el mineral directamente.

El peso especfico se indica con una G y corresponde al nmero que expresa la relacin entre el peso (del mineral) y el peso del mismo volumen de agua a 4 C.

Por ejemplo, si un mineral tiene peso especfico 2, significa que una muestra pesa dos veces lo que pesara un volumen igual de agua.

El peso especfico de una sustancia cristalina depende de dos factores

la clase de tomos de que est compuestala manera en que estn empaquetados los tomos.

En los compuestos isoestructurales, donde el empaquetamiento es constante, los elementos con peso atmico ms elevado tienen, por lo general, mayor peso especfico.

Para reconocer el peso especficoCon un poco de prctica se puede calcular el peso especfico de los minerales sostenindolos en la mano. Si un mineral parece tan pesado como las rocas comunes que se han manejado, por ejemplo una roca gnea (Andesita) con una densidad de 2,7, su peso especfico estar probablemente en algn punto entre 2,5 y 3, 0.Algunos minerales metlicos tienen el doble o el triple del peso especfico de los minerales que constituyen rocas comunes. La galena -mena de plomo- tiene un peso especfico de unos 7,5, mientras que el peso especfico del oro de 24 quilates es cercano a 20.

Densidad en g/cm3Mineral

2,65Cuarzo

2,5Feldespato

2,6 - 2,8Plagioclasa

4,47aritina

4,9Magnetita

5,0 - 5,2Pirita

19,3Oro

ExfoliacinSi al aplicar la fuerza necesaria un mineral se rompe dejando dos superficies planas, se dice que posee exfoliacin, es decir, la propiedad de partirse en direcciones preferentes. No todos los minerales la presentan y slo un pequeo porcentaje la muestra en un grado eminente. Los que no la tienen, suelen presentar fractura.

Las superficies de exfoliacin son siempre paralelas a caras reales o posibles del cristal. Pueden ser superficies perfectas, como el caso de la mica, o ms o menos definidas, como en el caso del berilio y la apatita.

En general, la exfoliacin es consecuente con la simetra, de manera que si se trata de un mineral de una estructura octadrica, deben distinguirse tres direcciones de exfoliacin simtricas a la primera; si es una dodecadrica, existen cinco direcciones similares a la primera.

La exfoliacin se relaciona con la estructura del cristal, ya que ste es ms dbil en ciertas direcciones que en otras. sta es una propiedad direccional que -en el caso de existir- determina que en todo el cristal cualquier plano paralelo a ella es un plano de exfoliacin en potencia.

Para reconocer tipos y grados de exfoliacinLos grados de exfoliacin se distinguen de la siguiente forma:

Excelente:se exfolia en lminas en un sentido (grafito, yeso).Perfecta:el mineral se exfolia en formas regulares delimitadas por los planos de exfoliacin como cubos (galena y halita) o romboedros (calcita). En este caso, los planos de exfoliacin tienen un brillo nacarado.Buena:los planos de exfoliacin son menos visibles y no siempre son perfectamente rectos (feldespato, anfbola, piroxeno). Los planos de exfoliacin tienen un brillo vtreo.Imperfecta:la exfoliacin no es neta; los planos de separacin presentan, en general, una superficie irregular (azufre, apatita).Muy imperfecta:no hay exfoliacin, sino fracturas.

FracturaCuando los minerales al romperse no exhiben exfoliacin, como el cuarzo, se dice que tienen fractura.Para reconocer tipos de fractura

Las diferentes clases de fractura son:

Concoidal:en este caso la fractura tiene superficies suaves, lisas, como la cara interior de una concha. Esto se observa en el vidrio y el cuarzo.Fibrosa o astillosa:las rocas se fracturan en astillas o fibras.Ganchuda:la roca se rompe en una superficie irregular, dentada, con filos puntiagudos (plata, oro).Desigual o irregular:la roca se rompe en superficies bastas e irregulares (pirita).Terrosa:la roca se fractura en forma de terrones (caolinita).

Propiedades electromagnticas de los minerales

Todos los minerales estn afectados por un campo magntico. Los que son atrados ligeramente por un imn, se llaman paramagnticos, mientras que los que son repelidos se llaman diamagnticos.

La magnetita y pirotita son los nicos minerales magnticos comunes.

A su vez, los minerales tienen diferentes capacidades para conducir la corriente elctrica. Los cristales de metales nativos y muchos sulfuros son buenos conductores de la electricidad y, por el contrario, los minerales tales como las micas son buenos aislantes, dado que no conducen la electricidad.

Minerales formadores de rocaA los cerca de 4.000 minerales conocidos, cada ao se agregan unos 40 o 50 nuevos. Sin embargo, slo una decena constituye la mayor parte de la corteza terrestre, por lo que se les clasifica como minerales formadores de rocas. Slo ocho elementos constituyen la mayor parte de estos minerales y representan ms del 98% del peso de la corteza continental.

Clasificacin de minerales formadores de roca segn composicin qumica.

Fuente: Manual de Mineraloga de Dana

Con excepcin de los gases libres en la atmsfera, cerca de veinte elementos -de forma no combinada- se encuentran como minerales. Generalmente se les conoce como minerales en estado nativo; entre ellos, minerales tan importantes como el cobre, oro y plata.

Tabla de elementos que por s solos constituyen minerales

EstadoNombreSmbolo

Nativos

OroAu

PlataAg

CobreCu

PlomoPb

PlatinoPt

IridioIr

OsmioOs

HierroFe

Seminativos

ArsnicoAs

AntimonioSb

BismutoBi

AzufreS

No nativoCarbono en forma de diamante y grafitoC

Tipos de minerales segn elementos presentes

Tipo de mineralCaractersticasEjemplo

SlfurosEstn formados por las combinaciones de los metales con azufre, selenio o teluro. La mayora de las menas metlicas son slfuros.Calcopirita (S2CuFe)

SulfosalesMinerales compuestos por plomo, cobre o plata en combinacin con azufre y antimonio, arsnico o bismutoProustita

xidosMinerales que contienen un metal combinado con el oxgeno; por ejemplo, hematina (Fe2O3).Cuprita (Cu2O

Hidrxidosxidos metlicos que contienen agua o hidroxilo (OH) como radical importante.Bauxita

HalurosComprende los cloruros, fluoruros, bromuros y yoduros naturalesAtacamita ClCu(OH)3

CarbonatosLos carbonatos son minerales cuya frmula incluye el radical carbonato CO3Calcita (CaCO3)

NitratosPueden ser considerados como sales del cido ntrico y contienen el radical NO3-.Nitro Salitre KNO3

BoratosContienen el grupo BO3Brax (Na2B4O710H2O)

SulfatosSus frmulas incluyen el radical sulfato SO4Yeso

FosfatosSus frmulas incluyen el radical fosfato PO4Apatito (PO4)3(Cl,F)Ca5

TungstatosContienen el radical WO4Tunsgtatos

SilicatosForman el grupo qumico ms importante entre los minerales. Contienen varios elementos, de los cuales son frecuentes el sodio, potasio, calcio, magnesio, aluminio y hierro, en combinacin con el silicio y oxgenoCuarzo

Los silicatos

La mayora de los silicatos se forman (cristalizan) en la medida en que se enfra la roca fundida. Este proceso puede producirse en la superficie terrestre, cerca de ella (con baja temperatura y presin) o a grandes profundidades con temperatura y presin elevadas.

Durante la cristalizacin, el ambiente, as como la composicin qumica de la roca fundida, determina en gran medida los minerales que se producen. Por ejemplo, el silicato olivino cristaliza a temperaturas mucho ms bajas que otros silicatos.

Algunos silicatos se forman en la superficie terrestre a partir de productos meteorizados de silicatos ms antiguos. Otros se originan bajo presiones extremas, en procesos asociados con la formacin de montaas. Por lo tanto, cada silicato tiene una estructura y composicin qumica que revela las condiciones en las cuales se desarroll, de tal manera que los gelogos pueden identificarlas tras un examen cuidadoso.

Esto es importante para comprender el origen de la formacin de las rocas, asociada a la presencia de slice, ya que ste determina a qu presin, temperatura y profundidad se formaron.

Estructura qumica de los silicatosLos silicatos frecuentemente forman estructuras qumicas muy complejas. Su unidad fundamental es un tomo de silicio (Si) unido a cuatro tomos de oxgeno dispuestos alrededor de l, como en los vrtices de un tetraedro. Las diferentes formas de unin de los tetraedros en la estructura del cristal dan origen a los diversos tipos de silicatos.

Adems del oxgeno y del silicio, la mayor parte de los silicatos -excepto el cuarzo- tiene uno o ms elementos necesarios para establecer la neutralidad elctrica. Esos elementos adicionales dan lugar a la gran variedad de silicatos y a sus propiedades.

La siguiente tabla muestra la complejidad de la estructura de los diferentes silicatos, en forma progresiva hacia la zona inferior.

SilicatoFrmula idealizadaExfoliacinEstructura de silicatos

Olivino(Mg,Fe)2SiO4NingunaTetraedro simple

Grupo de los piroxenos (augita)(Mg,Fe)SiO3Dos planos en ngulos rectosCadenas sencillas

Grupo de las anfbolas (hornoblenda)Ca2(Mg,Fe)5Si8O22(OH)2Dos planos a 60 y 120Cadenas dobles

Micas BiotitaMoscovitaK(Mg,Fe)3AlSi3O10(OH)2KAl2(AlSi3O10)(OH)2Un planoLminas

Feldespatos OrtosaPlagioclasaKAlSi3O8(Ca,Na)AlSi3O8Dos planos a 90Redes tridimensionales

CuarzoSiO2NingunaRedes tridimensionales (vista expandida)

Reconociendo los silicatos

Dado que los elementos silicio-oxgeno son de enlaces fuertes, los silicatos tienden a exfoliarse entre las uniones (enlace) silicio-oxgeno ms que a nivel de elementos. Por ejemplo, las micas tienen una estructura laminar y, por tanto, tienden a exfoliarse en placas planas. El cuarzo, que tiene enlaces silicio-oxgeno de igual fuerza en todas direcciones, no tiene exfoliacin, pero se fractura.