PROPIEDADES DE LOS MINERALES

PROPIEDADES DE LOS MINERALES
DEFINICIÓN
Los minerales son sólidos homogéneos, inorgánicos y de origen natural, con una composición química definida y
una disposición atómica ordenada.
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Sólidos homogéneos: sustancias sólidas que no pueden ser separadas mediante procedimientos físicos en
componentes más simples. La mayoría de las rocas son agregados de minerales que pueden ser separados
unos de otros mediante procedimientos físicos.
Inorgánicos: las sustancias sólidas de origen orgánico no son consideradas minerales.
De origen natural: cristales similares producidos en el laboratorio (sintéticos) no son considerados, en
rigor, minerales.
Composición química definida: los minerales son elementos químicos o sus compuestos cuya composición
puede representarse por una fórmula (aunque en algunas ocasiones esta fórmula no es necesariamente
fija y puede variar dentro de unos márgenes definidos).
Disposición atómica ordenada: los minerales están constituidos por materia cristalina. Las escasas
sustancias sólidas y de origen natural que son amorfas (con una disposición atómica desordenada) como el
ópalo o los vidrios volcánicos se llaman mineraloides.
Los cristales aislados son rarísimos en la naturaleza. Los minerales generalmente se presentan en agregados o
asociaciones. Llamamos rocas a las asociaciones más comunes de uno o varios minerales, que se presentan en
grandes extensiones en la Tierra o en otros cuerpos planetarios.
PROPIEDADES FÍSICAS
Todas las características de los minerales dependen de su composición química y estructura, en la que ejercen una
gran influencia las contaminaciones, mezclas y defectos estructurales que posea cada ejemplar en concreto. Las
propiedades físicas de los minerales son fundamentales para su identificación. Algunas de las más importantes
pueden determinarse mediante simple inspección ocular (visual) mediante ensayos muy sencillos.
GEOMETRÍA DE LOS CRISTALES
Las relaciones geométricas de los cristales son una característica importante para la identificación de los minerales.
Podemos caracterizar la morfología de los cristales de dos maneras. En primer lugar tenemos las características
formas cristalográficas controladas por la estructura y, por lo tanto, por la simetría del cristal. Existen por otro lado
una serie de términos descriptivos que, a pesar de ser algo subjetivos, son más fáciles de entender que los de las
formas cristalográficas, que son más complejos aunque más precisos.
FORMAS CRISTALOGRÁFICAS
Existen siete tipos de mallas o redes tridimensionales a las que se ajustan todas las posibles estructuras internas de
los minerales. Se trata de los conocidos sistemas cristalinos. En cada uno de estos sistemas hay muchas formas
posibles, pero todas las formas de un mismo sistema cristalino tienen la simetría del mismo. Los siete sistemas son:
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Cúbico
Hexagonal
Trigonal
Tetragonal
Rómbico
Monoclínico
Triclínico
TÉRMINOS DESCRIPTIVOS
Algunos de estos términos se refieren a cristales simples aunque una gran mayoría describen a los agregados
cristalinos (que son agrupaciones de miles de cristales difíciles de apreciar de forma aislada pero que originan una
única formación fácil de reconocer). Destacamos los siguientes:
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Hojoso: alargado en dos direcciones y muy estrecho en la tercera.
Tabular: alargado en dos direcciones.
Prismático: alargado fundamentalmente en una dirección.
Fibroso: en forma de pequeñas fibras paralelas fácilmente separables entre sí.
Acicular: cristales delgados, parecidos a agujas.
Dendrítico: de aspecto similar a las ramas de las plantas.
Drusa: superficie cubierta por una capa de pequeños cristales.
Estalactítico: en forma de conos o cilindros colgantes a modo de estalactitas.
Estrellado: cristales en formas concéntricas simulando estrellas.
Geoda: cavidad recubierta de cristales.
Granular: agregado de granos cristalinos.
Masivo: compacto, irregular, sin aspecto definido.
PROPIEDADES ÓPTICAS
COLOR
El color es lo primero que nos llama la atención cuando observamos minerales pero, en realidad, es una de las
propiedades menos útiles en su identificación, ya que hay muchos minerales que pueden presentarse con
coloraciones muy variadas y, por otra parte, minerales diferentes pueden presentar colores idénticos. El color de
los minerales se debe a la absorción selectiva de ciertas longitudes de onda de la luz blanca por algunos de los
átomos del mineral.
Cuando un mineral absorbe todas las longitudes de onda lo veremos negro, si las refleja todas será blanco y si, por
ejemplo, lo vemos azul, es porque absorbe todas la longitudes de onda excepto lasque corresponden al azul, que
las refleja. En estado puro una gran mayoría de minerales son blancos o poco coloreados, pero algunas impurezas
pueden conseguir una gran variabilidad decolores. Los metales de transición suelen ser los responsables de la
mayoría de las coloraciones. El cobre generalmente produce minerales verdosos o azulados; el hierro es
responsable de coloraciones rojas y amarillas, etc.
El color de la raya es el color del polvo fino de un mineral. Este color es más preciso y constante que el color del
mineral que puede sufrir cambios debido a alteraciones en su superficie.
BRILLO
Es una propiedad compleja que describe el aspecto que presenta la superficie de un mineral cuando se refleja la
luz, por lo tanto, depende de la intensidad de la reflexión. El brillo no tiene relación alguna con el color del mineral.
Los términos que se utilizan para referirse al brillo tratan de ser descriptivos, pero se requiere un poco de
entrenamiento para su correcta utilización. En principio podemos dividir el brillo en dos tipos: Metálico, cuando su
superficie brilla como los metales, reflejando totalmente la luz. Si no es así, se dice que el brillo es no metálico, y se
intenta determinar si es:
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Vítreo: si brilla como el vidrio.
Mate: si carece de brillo, típico de las sustancias terrosas.
Submetálico: entre metálico y mate.
Graso: si parece como cubierto por una película de grasa.
Nacarado: si se parece al brillo de las perlas, ligeramente irisado.
Adamantino: si posee un brillo muy intenso como el diamante.
Sedoso: si brilla como la seda; típico de los materiales fibrosos.
DIAFANIDAD
Llamada en algunas ocasiones transparencia, se refiere a la interacción de la luz con el cristal. Existen estas
posibilidades:
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Transparentes: si puede apreciarse con nitidez el contorno de un objeto situado detrás.
Semitransparente: cuando no se puede precisar el contorno de un objeto situado detrás.
Translúcidos: si deja pasar luz pero no es posible la observación de los objetos situados al otro lado.
Semitranslúcidos: el mineral es atravesado por la luz en sus bordes más delgados.
Opacos: los cristales impiden totalmente el paso de la luz.
No es una propiedad importante en el reconocimiento de minerales; algunos de ellos translúcidos o transparentes
se convierten en opacos mediante inclusiones o alteraciones.
LUMINISCENCIA
Algunos minerales cuando son sometidos a estímulos mecánicos, químicos o a variaciones térmicas, emiten luz de
coloraciones diversas, es el fenómeno de la luminiscencia. Si, una vez cesado el estímulo, la emisión permanece
durante bastante tiempo se habla de fosforescencia. Si la emisión cesa con el estímulo se denomina fluorescencia.
PROPIEDADES MECÁNICAS
TENACIDAD
La tenacidad es la resistencia que opone un sólido a ser roto. Esta propiedad no tiene ninguna relación con la
dureza (por ejemplo el diamante es el mineral más duro que se conoce pero debe tratarse con cuidado para evitar
que se fragmente por un golpe). Frente a la tenacidad, un mineral puede comportarse como tenaz o resistente, o
bien como frágil si se rompe con facilidad. Por otra parte existen una serie de términos referidos a la facilidad con
la que un sólido puede ser deformado. Destacamos los siguientes:
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Dúctil: si se pueden hacer hilos delgados.
Maleable: si puede moldearse en láminas delgadas.
Flexible: si se curva fácilmente sin romperse.
Elástico: cuando recobra su forma primitiva al cesar la fuerza que lo deforma.
Plástico: si no recobra su forma original.
DUREZA
La dureza es una propiedad bastante característica por lo que la tratamos con mayor extensión. Se define como la
resistencia que ofrece la superficie lisa de un mineral a ser rayada. Depende de la cohesión y, por lo tanto, de la
estructura (cuanto mayores sean las fuerzas de enlace, mayor será la dureza) y también de la composición química.
La dureza varía con la dirección. Su determinación exacta es difícil. Para identificar la dureza sigue siendo válida la
escala de Mohs.
Esta escala toma como referencia 10 minerales a los cuales se les asigna un número entero. Comparando sus
durezas se puede determinarla de cualquier mineral. El mineral con número superior siempre raya a los inferiores
(pero las variaciones de dureza entre cada uno de los minerales de la escala no son valores constantes). La escala
de Mohs es la siguiente:
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TALCO
YESO
CALCITA
FLUORITA
APATITO
FELDESPATO
CUARZO
TOPACIO
CORINDÓN
DIAMANTE
En los laboratorios escolares es frecuente establecer tres o cuatro grupos:
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Dureza baja: si se raya con la uña.
Dureza media: si se puede rayar con el vidrio pero no se raya con la uña (en este caso la dureza estará
comprendida entre 2,5 y5,5).
Dureza alta: si no se puede rayar con un trozo de vidrio (la dureza del mineral será en este caso mayor que
la del vidrio que es de 5,5).
Dureza muy alta: si no se puede rayar con un trozo de cuarzo (la dureza será mayor que 7).
Para determinar la dureza hay que tomar una serie de precauciones:
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Realizar las pruebas en superficies frescas, pues superficies alteradas provocan una disminución de la
dureza.
No confundir la raya con la huella que dejan los minerales más blandos. Mientras la huella puede ser
limpiada, la raya es irreversible.
Tener en cuenta la naturaleza de un mineral pues los minerales pulverulentos, granulares o astillosos
pueden romperse y quedar aparentemente rayados por minerales realmente más blandos.
FRACTURA Y EXFOLIACIÓN
La rotura de un mineral a lo largo de una superficie irregular se denomina fractura. Se llama exfoliación cuando un
mineral se rompe a favor de alguna de sus caras planas. Esta propiedad está íntimamente ligada a la estructura
cristalina. Los planos de exfoliación representan las direcciones en las que los enlaces que unen a los átomos son
relativamente débiles. Existen unas cuantas reglas acerca de la exfoliación, una es que es reproducible, esto es que
un cristal se podrá romper una y otra vez a lo largo de planos paralelos a los de exfoliación. Otra es que todo plano
de exfoliación debe de ser paralelo a caras reales o posibles del cristal. También podemos establecer que los
mismos minerales presentarán siempre la misma exfoliación.
Para describir los grados de exfoliación se emplean términos como: perfecta, buena, regular (apreciable), pobre o
imperfect. Existen también diversos nombres para designar las diferentes clases de fractura: concoidea (con
superficies curvas en forma de concha), fibrosa o astillosa (con entrantes y salientes puntiagudos) granular,
desigualo imperfecta, etc.
PESO ESPECÍFICO Y DENSIDAD
El peso específico es la relación entre el peso de un mineral con el peso del mismo volumen de agua pura a 4º C
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(que es la temperatura en la que el agua alcanza su densidad exacta de 1 g/cm ).
Se muestra numéricamente sin unidades. Un PE de 3,5 indica que el mineral pesa tres veces y media el peso del
agua. El PE está determinado por la estructura cristalina y por la composición química. Cuanto mayor es número
atómico de los elementos que forman el mineral y más compacto es su ordenamiento interno mayor es el peso
específico. Se consideran ligeros los minerales con pesos específicos inferiores a 2, entre 2 y 4 se consideran
normales y pesados los superiores a 4. La mayoría de los minerales que forman las rocas tienen un peso específico
de alrededor de 2,7.
Aunque físicamente el concepto de peso específico es diferente al de densidad, es común utilizar estos términos
como sinónimos (la densidad es la masa por unidad de volumen de un material. Suele expresarse en gramos por
centímetro cúbico). El PE es un dato de gran fiabilidad para la determinación de los minerales. Con un poco de
práctica se pueden realizar buenas aproximaciones sopesando los minerales en nuestras manos, pero es bastante
fácil determinarlo con exactitud utilizando una balanza.
PROPIEDADES MAGNÉTICAS
Cuando los minerales son fuertemente atraídos por un imán se denominan ferromagnéticos (magnetita). Cuando
son atraídos débilmente paramagnéticos (hematita, siderita). Cuando no son atraídos diamagnéticos (azufre,
cuarzo).
PROPIEDADES ELÉCTRICAS
Los metales nativos, los sulfuros y los óxidos transmiten la corriente eléctrica; sin embargo, la mayoría de los
minerales son malos conductores o dieléctricos. Algunos minerales (con ejes polares, esto es sin centro de simetría)
al estar sometidos a presión adquieren cargas eléctricas de signo contrario en sus extremos. El fenómeno se conoce
como piezoelectricidad (ej. cuarzo). Algunos cristales cuando se someten a variaciones térmicas se cargan de
electricidad en algunas caras, el fenómeno se conoce como piroelectricidad (ej. turmalina).