4. Un mineral es un cuerpo producido por procesos de naturaleza
inorgánica, con una composición química característica y una
estructura cristalina, que generalmente suele presentarse en formas
o contornos geométricos.
Se encuentran en formas muy diversas en la naturaleza ya que
pueden ser de un sólo elemento, como el azufre nativo, oro, plata,
cobre, o una combinación de varios, tal es el caso de algunos
compuestos químicos como el cuarzo, que está formado por silicio y
oxígeno. otro ejemplo de estos últimos es la carnotita, mineral del
que se obtiene el elemento uranio, ya que contiene cinco elementos
básicos: potasio, uranio, oxígeno, vanadio e hidrógeno.
ORIGEN Y NATURALEZA DE LOS MINERALES
5. ORIGEN Y NATURALEZA DE LOS MINERALES
Cuarzo (SiO2) Pepitas de oro Rubí
Perlas (Producción
por la acción de la
vida orgánica)
Mercurio (Metal
Líquido)
6. Es importante explicar que las sustancias minerales que fueron
producidas por acción de la vida orgánica, como la perla del ostión,
no se incluyen entre los minerales. Además, las especies minerales
están, por regla general, limitadas a sustancias sólidas, en este
sentido, los únicos líquidos que se incluyen es el mercurio metálico y
el agua, ya que ambos carecen de un orden interno y se clasifican
como mineraloides.
El petróleo no es propiamente una sustancia homogénea porque
consiste de muchos compuestos de hidrocarburos y, aunque se
forma por procesos naturales, no tiene una composición química
definida ni distribución atómica ordenada, por lo tanto, no es
considerado una especie mineral.
ORIGEN Y NATURALEZA DE LOS MINERALES
8. La Cristalografía es la ciencia que se
ocupa de la forma y propiedades de
las sustancias cristalinas. Estudia las
propiedades de los sólidos cristalinos
para poder describir su estructura
interna o atómica, sus diversas
formas y su división en clases y
sistemas. Incluye diversos métodos
de estudio como la determinación de
las relaciones matemáticas de sus
caras, la medida de los ángulos que
forman entre ellas; también abarca la
descripción de cristales compuestos
o maclas, las irregularidades de los
cristales, de los agregados cristalinos
y de los cristales seudomorfos.
LA CRISTALOGRAFÍA
9. Un cristal es la forma poliédrica regular, limitada por caras lisas, que
adquiere un compuesto químico bajo la influencia de sus fuerzas
interatómicas. Este proceso ocurre cuando el compuesto químico
pasa, en condiciones apropiadas, del estado líquido o gaseoso al
sólido. Una sustancia cristalina puede presentarse en diferentes
estados:
• Cristal euédrico: si se desarrolla con todas sus superficies
planas correctas.
• Cristal subédrico: si las circunstancias sólo han permitido la
formación de una parte del cristal.
• Cristal anédrico: si no presenta caras.
LA CRISTALOGRAFÍA
10. Algunas substancias cristalinas se presentan en fragmentos tan finos
que solamente se pueden determinar con la ayuda del microscopio
por lo que se les denomina microcristalinas, y aquellos agregados
cristalinos que están tan finamente divididos que los componentes no
pueden determinarse con el microscopio, pero que dan un patrón de
difracción de rayos X, se denominan criptocristalinos.
Además, existen substancias, tanto naturales como sintéticas, que
son cristalinas y carecen de estructura interna ordenada, a éstas se
les conoce como amorfas. Las substancias amorfas naturales se
designan con el nombre de mineraloides.
LA CRISTALOGRAFÍA
11. Un cristal, bajo condiciones favorables de crecimiento, desarrollará
superficies externas planas y uniformes (caras) que pueden asumir
formas geométricas regulares, lo cual es expresión de su distribución
interna regular atómica.
En cristales con caras bien desarrolladas se pueden reconocer los
elementos de simetría como ejes de rotación, planos de simetría, etc.
Un estudio sistemático de las formas externas de los cristales
conduce a 32 simetrías o combinaciones de simetría. Algunas de
estas 32 clases de cristales tienen características de simetría en
común con otras, lo que permite agruparlas en uno de los seis
sistemas cristalinos.
SISTEMAS CRISTALINOS
19. Las propiedades físicas de los minerales son el resultado directo de
sus características químicas y estructurales, ejemplo de ellos son el
color, el brillo o la dureza, entre otros. Para el caso del color tenemos
que los minerales pueden ser de diversos tonos aunque un mismo
tipo puede encontrarse en diferentes sitios y en colores distintos.
El cuarzo, por ejemplo, puede ser blanco, rosa o de otros colores.
Otra característica que diferencia a los minerales es que se rompen y
se dividen de manera distinta; unos se separan en láminas planas,
como la mica; otros se rajan en cristales compactos, como la calcita; o
bien se quiebran en superficies onduladas como el pedernal y muchos
otros.
Entre estas propiedades físicas tenemos las siguientes:
PROPIEDADES FÍSICAS DE LOS MINERALES
20. COLOR
Es una de las principales propiedades ya que es la más fácilmente
observable. Sirve como un criterio distintivo ya que muchos minerales
poseen un color característico; a los que tienen color constante se les
llaman idiocromáticos, y a los que tienen colores que varían mucho se
les llaman alocromáticos, en el caso de esos últimos las variaciones
se deben a la presencia de pigmentos, inclusiones y otras impurezas
PROPIEDADES FÍSICAS DE LOS MINERALES
Idiocromático
Malaquita (Verde)
Alocromático
Variedades de cuarzo
21. DUREZA
Se llama dureza a la resistencia ofrecida por un mineral a la abrasión
o al raspado. Es de gran importancia en el reconocimiento rápido de
los minerales, pues la dureza aproximada de una muestra se puede
determinar fácilmente. La dureza se indica de manera relativa por la
escala de Mohs que comprende los diez minerales dispuestos en
orden, de menor a mayor, según su dureza.
Para determinar la dureza de un mineral el rasguño hecho deberá ser
lo más corto posible, no mayor de 6 mm. La determinación de la
dureza aproximada se simplifica y ejemplifica a continuación usando
una uña, una moneda de cobre, la hoja de una navaja, un trozo de
cristal de ventana y una lámina de acero.
PROPIEDADES FÍSICAS DE LOS MINERALES
23. BRILLO
Es la apariencia de la superficie de un mineral cuando se refleja la luz
en él. El brillo está en función de la transparencia, refractividad y
estructura de un mineral y existen dos tipos principales: el metálico y
el no metálico, pero cuando el brillo no es de estos dos tipos se
llama metaloide o submetálico.
• Brillo metálico: Lo tienen los minerales de apariencia metálica. Las
sustancias que tienen brillo metálico son opacas o casi opacas,
bastante pesadas y reflejan completamente la luz.
• Brillo no metálico: Los minerales con este tipo de brillo son, en
general, de colores claros y transmiten la luz, Entre los principales
tenemos:
PROPIEDADES FÍSICAS DE LOS MINERALES
24. BRILLO
PROPIEDADES FÍSICAS DE LOS MINERALES
Galena mineral con brillo metálico Cuarzo mineral con brillo no metálico (vítreo)
25. RAYA
Es el color del polvo fino de un mineral que, aunque varíe, suele ser
constante. Se determina por corte, limado o rasguño; sin embargo, el
método corriente y más satisfactorio es frotar el mineral sobre una
pieza de porcelana blanca sin brillo, llamada biscuit.
Para determinar su color una raya de una longitud de ¼ de pulgadas
es suficiente, y la facilidad o dificultad con que se puede obtener ésta,
con la lámina, es índice de la dureza del mineral; por eso la lámina de
biscuit no puede ser empleada con minerales de una dureza de siete
o más, pues estos minerales son más duros que la lámina.
PROPIEDADES FÍSICAS DE LOS MINERALES
26. RAYA
El color de la raya puede coincidir con el color del mineral, por
ejemplo:
• El cinabrio: elcolor del mineral y el de la raya son rojos.
• La magnetita: el color del mineral y el de la raya son negros.
• La lazulita: el color del mineral y el de la raya son azules.
Otros minerales tienen una diferencia muy grande entre el color del
mineral y el color de su raya, por ejemplo:
• Hematita: el color del mineral es gris acero o negro y el de la raya es rojo.
• Pirita: el color del mineral es amarillo latón y el de la raya es negra.
PROPIEDADES FÍSICAS DE LOS MINERALES
27. FRACTURA
La fractura de un mineral se refiere a las características de la superficie
obtenida cuando sustancias cristalinas se rompen, en direcciones
distintas de una exfoliación o una partición. En este caso los minerales
que tienen una exfoliación muy débil, o no la tienen, proporcionan
superficies de fractura muy fáciles. Otro caso son las sustancias
amorfas, las cuales, al estar extensas de exfoliación, siempre
presentan superficies de fractura cuando se les golpea con un martillo.
Los tipos de fracturas son los siguientes:
• Conciodea: las superficies se curvan y toman una forma de concha.
• Lisa: la superficie de fractura son lisas o casi lisas, es decir, que son
aproximadamente planas.
• Irregulares: las superficies son más desiguales (Rodonita).
• A tajo: las superficies de fractura tiene muchos puntos agudos y son bastas e
irregulares (Cobre).
• Astillosa: el mineral se rompe en astillas y/o fibras (Pectolita).
• Terrosa: fractura irregular característica de las sustancias terrosas, como tiza, caolín y
bauxita.
PROPIEDADES FÍSICAS DE LOS MINERALES
28. OTRAS PROPIEDADES
Otras propiedades físicas complementarias son las siguientes:
- Hábito
- Contraste
- Asterismo
- Transparencia o diafanidad
- Exfoliación
- Tenacidad
- Gusto
- Olor
- Tacto
- Peso específico
- Magnetismo
- Luminiscencia
- Radiactividad
PROPIEDADES FÍSICAS DE LOS MINERALES
29. PROPIEDADES QUÍMICAS DE LOS MINERALES
SOLUBILIDAD
Para probar el grado de
solubilidad se emplea
comúnmente el ácido
clorhídrico, aunque en el caso
de muchos minerales
metálicos, como los sulfuros,
los compuestos del plomo y
plata, se requiere el ácido
nítrico; también se utilizan el
ácido sulfúrico y el agua regia
(ácido nitroclorhídrico) aunque
esta última con menos
frecuencia.
Prueba de efervescencia
30. PROPIEDADES QUÍMICAS DE LOS MINERALES
Solubilidad sin efervescencia
Muchos minerales son
solubles sin efervescencia,
entre ellos están algunos
óxidos como la hematita,
limonita, goetita, algunos
sulfatos, muchos fosfatos y
arseniatos, entre otros. A
diferencia de los anteriores, el
oro y el platino son solubles
solamente en agua regia o
ácido nitroclorhídrico. Se
pueden obtener las siguientes
soluciones:
- Solución amarilla: si hay
mucho fierro presente.
- Solución azul o azul
verdosa: que cambia de azul
profundo al agregársele un
exceso de hidróxido de
amonio. De los compuestos
de cobre.
- Solución rosa a rosa
pálido: del cobalto.
31. PROPIEDADES QUÍMICAS DE LOS MINERALES
Solubilidad con efervescencia
Tiene lugar cuando el mineral
pierde un ingrediente gaseoso
o cuando se genera uno por la
reacción mutua del ácido y el
mineral. Entre los más
notables se encuentran los
carbonatos, ya que todos ellos
se disuelven con
efervescencia, desprendiendo
el bióxido de carbono (CO2)
como gas inodoro. Al realizar
esta prueba se emplea el
ácido clorhídrico diluido.
Minerales insolubles
A un gran número de minerales
no los ataca sensiblemente
ninguno de los ácidos. Entre
éstos se pueden mencionar los
siguientes óxidos: corundo,
espinela, cromita, diápsoro, rutilo,
casiterita, cuarzo; también la
cerargirita; muchos silicatos,
titanatos, tantalatos, y noiobatos;
alguno de los sulfatos, como la
barita, y la celestina, y muchos
fosfatos como la xenotima,
lazurita, childrenita, ambligonita,
el borato y la boracita.
33. La clasificación mineral se basa en la composición química y en la
estructura interna, las cuales en conjunto representan la esencia de un
mineral y determinan sus propiedades físicas. De acuerdo con la
composición química, los minerales se dividen en clases según el
anión o grupo aniónico dominante, por ejemplo, los óxidos, los haluros,
los sulfuros y los silicatos, entre otros.
Los minerales poseen el mismo anión o grupo aniónico dominante en
su composición, por eso tienen semejanzas familiares y características
más clara y fuertemente marcadas que aquellas que comparten los
minerales que poseen el mismo catión dominante. Ejemplo de ello son
los carbonatos, ya que estos se parecen más entre sí que los
minerales de cobre.
Estos principios estructurales, en combinación con la composición
química, proporcionan una clasificación lógica, siendo:
CLASIFICACIÓN DE LOS MINERALES
34. • Elementos nativos
• Sulfuros
• Sulfosales
• Óxidos e hidróxidos
• Haluros
• Carbonatos, nitratos y boratos
• Sulfatos y cromatos
• Volframatos y molibdatos
• Fosfatos, arseniatos y vanadatos
• Silicatos
CLASIFICACIÓN DE LOS MINERALES
35. ELEMENTOS
Son los que se encuentran en
la naturaleza en estado puro,
se dividen en metálicos y no
metálicos, y están conectados
por la clase de transición de los
semimetales.
Metálicos: Forman tres grupos:
1) Grupo del oro: Au, Ag, Cu y Pb
2) Grupo del platino: Pl, Pd, Ir y Os
3) Grupo del hierro: Fe y FeNi
CLASIFICACIÓN DE LOS MINERALES
Plata
Cobre
Hierro
36. ELEMENTOS
Semimetales: Son los que se
encuentran en estado nativo,
aunque raramente cristalizan
en un mismo sistema y forman
estructuras de un mismo tipo.
En este grupo se clasifica el
arsénico, el antimonio y el
bismuto.
CLASIFICACIÓN DE LOS MINERALES
Arsénico
Antimonio
Bismuto
37. ELEMENTOS
No metálicos: Este tipo de
minerales son de gran valor en
el comercio y la industria. En
este grupo, por ejemplo, se
encuentra el carbón en forma
de grafito o diamante y el
azufre.
CLASIFICACIÓN DE LOS MINERALES
Azufre
Carbón y Diamante
38. SULFUROS
Los sulfuros son muy
importantes ya que
comprenden la mayoría de las
menas minerales. En esta
clase se incluyen los
sulfoarseniuros, los arseniuros
y los telururos, los cuales son
similares a los sulfuros pero
más raros.
La mayoría de estos minerales
son reconocibles porque su
brillo es metálico, son opacos,
tienen colores distintivos y raya
de colores característicos.
CLASIFICACIÓN DE LOS MINERALES
Estibinita
Cinabrio
39. SULFOSALES
En este grupo de minerales el
azufre toma el lugar del
oxígeno en los ácidos
oxigenados más comunes y
más conocidos, como el ácido
carbónico, ácido sulfúrico o el
ácido fosfórico.
Las sulfosales son importantes
porque nos pueden indicar
cierto número de minerales de
azufre diferentes a los sulfuros.
CLASIFICACIÓN DE LOS MINERALES
Pirargitita
Livingstonita
40. ÓXIDOS E HIDRÓXIDOS
En esta clase se encuentran
aquellos compuestos naturales
en los que el oxígeno aparece
combinado con uno o más
metales, cuyo aspecto y
características son diversos.
Los óxidos, por ejemplo, son
un grupo de minerales
relativamente duros, densos y
refractarios; generalmente se
presentan en forma accesoria
en las rocas ígneas y
metamórficas, y en forma de
granos dendríticos resistentes
en los sedimentos.
CLASIFICACIÓN DE LOS MINERALES
Pirolusita
41. HALUROS
Este grupo de minerales está
constituido por combinaciones
químicas de metales con los
halógenos como el flúor, cloro,
bromo y yodo. Generalmente
tienen poca dureza, un peso
específico bajo y brillo vítreo;
su color puede variar bastante,
como en el caso de la fluorita y
algunos pueden considerarse
de gran importancia
económica. Los haluros son los
ejemplos más perfectos del
mecanismo de enlace iónico
puro.
CLASIFICACIÓN DE LOS MINERALES
Atacamita
Fluorita
42. CARBONATOS, NITRATOS Y
BORATOS
Los carbonatos son aquellos
minerales que están constituidos
por la combinación química de
un metal con el grupo aniónico
carbonato, por lo que éstos son
los más difundidos.
Los nitratos que se presentan
escasamente en la naturaleza
son fácilmente solubles en agua.
El nitro sosa o nitrato de Chile
es conocido por su importancia
comercial. Entre los más
importantes tenemos el nitro y la
nitratina (nitrato de Chile).
CLASIFICACIÓN DE LOS MINERALES
Calcita variedad
diente de perro
Magnesita
43. SULFATOS Y CROMATOS
Los minerales de este grupo
tienen una dureza inferior a 3.5,
por ejemplo las especies
minerales ricas en agua, cuya
dureza baja hasta 2.
Sus propiedades ópticas
resaltan los valores más
pequeños de los índices de
doble refracción.
CLASIFICACIÓN DE LOS MINERALES
Celestina
Yeso
44. VOLFRAMATOS Y
MOLIBDATOS
Se trata de un pequeño grupo
de minerales de mena que son
coloridos e interesantes. Cada
uno de ellos puede sustituir
fácilmente al otro como catión
coordinador.
Pero en la naturaleza es raro
encontrar volframios primarios
casi por completo exentos de
molibdeno y viceversa.
CLASIFICACIÓN DE LOS MINERALES
Scheelita
Wulfenita
45. FOSFATOS, ARSENATOS Y
VANADATOS
Esta clase comprende un gran
número de minerales de vivos
colores que son poco conocidos.
Se caracterizan por la
presencia, en el grupo aniónico,
de fósforo (fosfatos), arsénico
(arseniatos) y vanadio
(vanadatos).
Como ejemplos se pueden
mencionar los siguientes:
litiofilita, trifilita, monacita,
apatito, piromorfita, vanadinita,
eritrita, ambligonita, lazurita,
escorzalita, wavelita, turquesa,
autunita, carnotita
CLASIFICACIÓN DE LOS MINERALES
Turquesa
Monacita
46. SILICATOS
En la clasificación de los
silicatos se encuentran
alrededor de una tercera parte
de los minerales conocidos. Son
importantes porque muchos son
preciosos como las gemas y
otros se explotan
industrialmente. Los silicatos
son los materiales cerámicos
más importantes y contribuyen
de diversa manera en nuestra
civilización y el nivel de vida, por
ejemplo los ladrillos, las piedras,
el cemento y el vidrio empleados
en la construcción de los
edificios que se derivan de gran
parte de estos minerales.
CLASIFICACIÓN DE LOS MINERALES
Granate
(Nesosilicato)
Hemimorfita
(Sorocilicato)
48. “LA OROGÉNESIS DEL
PLANETA Y SU CONSTANTE
DINÁMICA INTERNA Y
EXTERNA, CONLLEVAN A UN
PERMANENTE CAMBIO DEL
MISMO EN GRANDES
PERIODOS Y ERAS
GEOLÓGICAS”.
