LOS MINERALES 

                                                                                                                  Luis Pardillo Vela 

Artículo de elaboración propia a partir de la bibliografia e imágenes que se citan al final del mismo.        

INDICE:

 

-- Introducción. 

INTRODUCCIÓN.

               Nuestro planeta Tierra lo podemos dividir en tres capas: atmósfera, hidrósfera y geósfera.

 

- Atmósfera. Es la capa de aire,  cuya  composición tiene, en volumen, aproximadamente un 78 % de nitrógeno (N2), 20.9 % de oxígeno (O2), 0.9  % de Argón (Ar),  0,17% de gases diversos, 0.03 % de dióxido de carbono (CO2) y una composición muy variable de vapor de agua, que depende de las zonas y tiempo atmosférico (entre 0 y 4%), con  un promedio del 1% en la atmósfera y que no se incluye en la composición de la misma por su variabilidad (la composición del aire se refiere siempre a aire seco).

 

- Hidrósfera. Incluye al conjunto de agua de mares (agua salada) y ríos, lagos, nieves y glaciares (agua dulce).

           La composición promedio del agua del mar es en porcentaje:  Cloruro (Cl-) 55.29, Sodio (Na+) 30.75,  Sulfato (SO4)2- 7.75, Magnesio(Mg2+) 3.7, Calcio (Ca2+) 1.18, Potasio (K+), Hidrogenocarbonato (HCO3)- 0.41, Bromuro (Br-)  0.19  y otros.

            La  composición promedio del agua dulce es similar a la del agua salada, pero pasando de una proporción del 4% al 0.05% en sales respecto al agua de mar  y agua dulce, y variando la composición tanto de los aniones (principalmente carbonatos) como de los cationes (principalmente calcio y magnesio).

 

- Geósfera. Corresponde a la porción sólida del planeta y que podemos dividir en corteza, manto y núcleo. 

             La composición de la corteza (variable en cortos márgenes según la bibliografía  consultada) es aproximadamente: 46.5% oxígeno, 28% silicio,  8.2 %  aluminio,  5.5% hierro, 3.7% calcio, 2.5 % sodio, potasio 2.4%,magnesio 2.1% y 1% de otros hasta completar todos los elementos naturales de la tabla periódica.

             El núcleo ocupa el centro de la Tierra y representa el 16 % del volumen de la Tierra y 31% de su masa. Está formado fundamentalmente por hierro y níquel fundido (NIFE).

            El manto, es la capa situada entre el núcleo y la corteza, representa el 84% del volumen de la Tierra y el 69% de su masa total. Las rocas están formadas principalmente por sílice y aluminio (SIAL) y sílice y magnesio (SIMA)

        La corteza terrestre o litósfera es la capa externa, compuesta de minerales que podemos subdividir en minerales propiamente dichos (como calcita, cuarzo, mica o feldespato) y rocas que son mezclas de minerales como la caliza que es una roca formada básicamente por el mineral calcita y  pequeñas cantidades variables de aragonito, dolomita, cuarzo, siderita y otros,  mientras que el granito está compuesto por tres minerales: cuarzo, feldespato y mica.

 

              Veamos las diferencias fundamentales entre mineral y roca:

 

              Mineral:

           Es una sustancia  sólida, de  origen natural, inorgánica,  homogénea, con  una  composición química definida y usualmente presenta una estructura ordenada de sus átomos (estructura cristalina).

 

               Rocas:  

            Las rocas son masas que están conformadas por la combinación entre uno o más minerales. Las rocas no tienen una composición química definida, debido a que resultan ser un agregado de minerales y no minerales.

               Las rocas se clasifican inicialmente en tres grandes grupos:

 

           1. Rocas sedimentarias:

           Rocas originadas por el trasporte y deposición sobre la superficie de la Tierra de materiales como consecuencia de la acción del viento, el agua o el hielo. También se incluyen en esta definición la acumulación de materiales inorgánicos como conchas o caparazones secretados por organismos vivos.

 

           2. Rocas ígneas:

               Son rocas generadas por el enfriamiento del magma que procede del interior de la Tierra. Esta masa fundida cuando se enfría y solidifica en su ascenso hacia la superficie de la Tierra, en zonas cercanas a la superficie (corteza terrestre) da lugar a las rocas intrusivas o plutónicas (como el granito), mientras que cuando se enfría y solidifica en la superficie terrestre da lugar a las rocas volcánicas (como el basalto).

 

           3. Rocas metamórficas

              Las rocas metamórficas se generan a partir de rocas ya existentes que, como consecuencia de sufrir un aumento importante de temperatura y/o presión y/o fluidos químicos, sufren por procesos geológicos que alteraan su  composición, textura y estructura internas.

 

 

Pero en este artículo nos vamos a centrar en los minerales.

CLASIFICACIÓN DE LOS MINERALES

  

            La clasificación de los minerales se basa en su composición química y su estructura interna (estructura cristalina), el conjunto de las cuales determinan la naturaleza del mineral y sus propiedades físicas. Oficialmente son unos 5100 (con nuevas incorporaciones muy esporádicas), pero más de la mitad de ellos son extremadamente raros (unos pocos gramos en toda la Tierra) y menos de 100 componen el 99% de la corteza terrestre. 

               De acuerdo con la composición química, los minerales se dividen atendiendo al anión o grupo aniónico dominante, (haluros, sulfuros, silicatos, etc). La clasificación de Strunz (10ª edición. Nickel-Strunz) es la actualmente utilizada.

I -     Elementos nativos

II -    Sulfuros y Sulfosales

III -   Haluros

IV -   Óxidos e hidróxidos

V -    Carbonatos y nitratos

VI -   Boratos

VII -  Sulfatos, cromatos, molibdatos y wolframatos

VIII - Fosfatos, arseniatos y vanadatos

IX –  Silicatos

X –   Compuestos orgánicos

 

I - Elementos nativos:

                Son los que se encuentran en la naturaleza en estado puro o nativo, sin combinarse con otros elementos, es decir en estado de oxidación cero. Se incluye en este grupo al mercurio (no considerado mineral al ser líquido) y varias aleaciones metálicas naturales como los ferroniquel.

          Sólo unos 20 elementos se encuentran en la naturaleza en estado nativo, pero sólo el oro, la plata, el cobre, los metales del platino (platino, paladio, iridio, osmio, rodio y rutenio) y el carbono y azufre, se encuentran en la naturaleza en cantidades que podamos decir como significativas, el resto prácticamente no ha resistido a la meteorización natural, como la oxidación, a lo largo del tiempo geológico. La abundancia de los elementos nativos apenas llega al 0,15% de la masa de la corteza. Algunos como el diamante, oro o platino son de gran valor por su rareza y propiedades.

                Se dividen en metálicos , semimetálicos y no metálicos.

               

              - Metálicos:

                Son los más comunes y forman tres grupos:

                -Grupo del oro: oro, plata, cobre y plomo.

              Las propiedades de estos minerales son consecuencia de su estructura (cúbica centrada en las caras). Son blandos, maleables, dúctiles y fáciles de cortar (séctiles); además, todos son buenos conductores del calor y de la electricidad, tienen brillo metálico y fractura astillosa, con temperaturas de fusión bajas y densidades muy elevadas.

               

                -Grupo del platino: platino, paladio, iridio, rodio, osmio, y rutenio.

               Este grupo de metales son más duros y tienen  puntos de  fusión más  elevados  que  los  del grupo del oro. Cristalizan en el sistema cúbico centrado en las caras, excepto el osmio y rutenio q ue lo hacen en el hexagonal

 

                -Grupo del hierro: hierro y ferroníquel.

            El hierro puro (Fe) se presenta raramente en la superficie de la Tierra, y dos especies de ferroníquel son comunes en los meteoritos de hierro. Es posible que las aleaciones de Fe-Ni de este tipo constituyan una gran parte del núcleo de la Tierra; además, se han encontrado mercurio, tántalo, estaño y zinc.

 

             - Semimetálicos:

               En este grupo se encuentran el arsénico, el antimonio, el bismuto y el teluro. Los miembros de este grupo poseen propiedades físicas semejantes ya que son quebradizos, no maleables y conducen el calor y la electricidad en menor grado que los metales nativos.  

 

             - No Metálicos

           Este tipo de minerales son de  gran valor  comercial e industrial. Se incluyen, por ejemplo, el carbono (en forma de grafito o diamante), azufre y selenio.

 

 

II - Sulfuros y sulfosales.

            Este importante grupo contiene aquellos minerales formados por combinaciones no oxigenadas de metales con azufre (o bien con As, Sb, Se y Te), de modo que se incluyen también arseniuros, antimoniuros, seleniuros y telururos. Son muy importantes ya que ellos son la mayoría de las menas minerales (galena para el plomo, esfalerita para el zinc o calcopirita para el cobre). Las sulfosales son aquellas en las que el azufre se une a más de un metal o semimetal. En general son menos frecuentes y se encuentran asociadas a los sulfuros mas abundantes.

          La mayoría son, blandos, opacos, de alta densidad y con un brillo metálico característico. En general, son buenos conductores del calor y de la electricidad. Muchos presentan colores vivos.

            Por su uso como  mena o por  coleccionismo son de interés  entre otros muchos:  arsenopirita, calcopirita, cinabrio, esfarelita, galena, pirita, estibina, oropimente, rejalgar, tetraedrita …

             Comprende unos 350 minerales.

 

III - Haluros.

       Este grupo de minerales está constituido por combinaciones químicas de metales con los halógenos, fundamentalmente fluoruros y cloruros.  Generalmente tienen poca dureza (los fluoruros son más duros), baja densidad y brillo vítreo. Su color puede variar  mucho, en particular la fluorita (por impurezas metálicas y defectos en la red cristalina). 

            Algunos ejemplos son: atacamita, carnalita, criolita, fluorita, halita, silvinita.

            Abarca unos 130 minerales.

 

IV - Óxidos e hidróxidos.

 

            Los óxidos son aquellos compuestos naturales en los que el oxígeno aparece combinado con uno o más metales (no se incluye por tanto el SiO2 al ser el Si un no metal. Se incluye en los silicatos ). Los hidróxidos son minerales en los que grupo hidroxilo (OH-) aparece combinado con uno o más metales.

            Los óxidos suelen ser más duros y densos que los hidróxidos. Algunos son importantes menas metálicas: magnetita y hematite (Fe), cromita (Cr), pirolusita (Mn), casiterita (Sn), ilmenita (Ti), etc.

          Ejemplos  de  este  grupo  son los nombrados anteriormente y oligisto, columbita, corindon, ilmenita, crisoberilo ....

               Comprende unos 350 minerales.

 

 

V - Carbonatos y nitratos.

 

           Los  nitratos son poco  frecuentes en la naturaleza debido a su alta solubilidad  en agua. Se originan por precipitación química en cuencas continentales con fuerte evaporación. El más importantes es la nitratina (nitrato de Chile).

            Sin embargo entre los carbonatos hay mucha variedad, unos 100, en general poco frecuentes, pero algunos son muy frecuentes como la calcita, aragonito y dolomita. Forman parte de la composición química de numerosas rocas siendo el componente esencial de calizas, dolomítas y mármoles cristalinos.

           Entre las características de los carbonatos se puede mencionar su dureza media o baja, son generalmente blancos pero también pueden presentar vivos colores, a veces son transparentes o translúcidos por lo que son fácilmente localizables en bellas cristalizaciones. Los carbonatos son fácilmente identificables ya que (a diferencia los otros minerales) tienen la característica de disolverse con efervescencia en el ácido clorhídrico diluido, en frío y en caliente.

            Muchos carbonatos son inestables a altas temperaturas y pierden dióxido de carbono mientras se transforman en óxidos. Precisamente la calcita o la caliza se emplea para obtener la cal viva (CaO) por calentamiento.

        Entre los carbonatos están: aragonito, azurita, calcita (y cobaltocalcita), cerusita, dolomita, magnesita, malaquita, rodocrosita, siderita, smithsonita …

           

VI - Boratos.

 

            El grupo aniónico borato (BO3)3- puede formar polímeros (diboratos, triboratos , tetrataboratos y hasta heptaboratos y más complejos) semejantes al de los silicatos. En la naturaleza se dan principalmente en salares (lagos superficiales evaporados) que en ocasiones pueden estar relacionadas con alguna actividad volcánica antígua. Se suelen presentar en forma de cuerpos estratifícados lenticulares, nódulos y masas y casi siempre a pocos metros de la superficie del salar. Muchos de los yacimientos de los boratos son escasos o raros.

       Son relativamente blandos (aunque la Boracita y Jeremejevita tienen dureza 7) y presentan coloraciones blancas, grises o amarillentas.

            Pertenecen a este  grupo el bórax, boracita, colemanita, jeremejevita, ludwigita, tincalconita…

       Agrupa a unos 100 minerales, pero la mayoría son muy escasos, excepto el bórax, ulexita, colemanita y kernita que pueden encontrarse en yacimientos susceptibles de ser explotables comercialmente.

 

VII - Sulfatos y cromatos, molibdatos y wolframatos.

           

          Estos aproximadamente 230 minerales están formados  por la unión de grupos aniónicos (XO4)2- con cationes metálicos, donde X es S, Cr, Mo ó W con número de oxidación 6+.

            Los sulfatos representan unos 200 minerales, la mayoría raros, excepto los muy abundantes barita y sobre todo yeso. Suelen tener poco color, excepto los de cobre (p. ej. azurita y malaquita). Todos son frágiles y blandos (inferior a 3,5).

            El subgrupo de  cromatos, molibdatos y wolframatos  representa  la proporción más  escasa, aunque son menas importantes cuando se encuentran concentrados. Suelen ser más coloreados que los sulfatos.

              Entre los sulfatos están: anglesita, anhidrita, barita, celestina, glauberita, yeso (Rosa Desierto), yeso (Selenita)…

              Cromatos (crocoita), molibdatos (wulfenita) y wolframatos (scheelita y wolframita).

 

VIII - Fosfatos, arseniatos y vanadatos.

 

          Están formados por la unión de grupos aniónicos tetraédricos (XO4)3- con cationes metálicos, donde X es P, As ó V en estado de oxidación 5+. Son unos 250 minerales, la mayoría muy raros y algunos sólo aparecen en minúsculos cristales.

            Los fosfatos son los más numerosos (unos 200) y abundantes  aunque sólo destaca el apatito por su abundancia relativa, en cuya estructura pueden entrar otros aniones adicionales como F-, Cl- y OH-.

             Los fosfatos suelen tener colores intensos y a veces forman cristales grandes.

           Los arseniatos y vanadatos son más raros pero muy apreciados por los coleccionistas por sus colores brillantes (como también muchos fosfatos).

             Entre los fosfatos están:  apatito, autunita, piromorfita, turquesa, variscita, vivianita …

             Entre los arseniatos: adamita, eritrina, mimetita, olivenita, roselita …

             Entre los vanadatos destaca la vanadinita.

 
 

IX – Silicatos.

 

            Esta es la clase más importante por su diversidad y abundancia, representan un tercio de todos los minerales. La unidad estructural básica de estos minerales consta de un tetraedro regular formado por el anión (SiO4)4-. Los tetraedros pueden estar aislados (nesosilicatos) o comparten vértices formando parejas (sorosilicatos), anillos (ciclosilicatos), cadenas (inosilicatos), láminas (filosilicatos) y armazones tridimensionales (tectosilicatos).

   -Nesosilicatos (también llamados ortosilicatos). Los tetraedros del (SiO4)4- están aislados unos de otros. Son minerales relativamente densos y duros, y no presentan direcciones de exfoliación importantes. Forman varios subgrupos como el del granate [A3B2(SiO4)3], el olivino (serie FeSiO4 - MgSiO4) o los aluminosilicatos (polimorfos de  Al2O(SiO4)).

      Entre los nesosilicatos están: almandino, andalucita, cianita,  datolita, estaurolita, granate (almandino, andradita, espersatina, uvarovita ..), grosularia, olivino, titanita, topacio, uranofana, zircón .. 

  -Sorosilicatos. Dos grupos tetraédricos independientes que comparten un oxígeno en el vértice común formando el anión (Si2O7)6-.  Comprende el  grupo de la epidota.

         Entre los sorosilicatos están:  allanita,  epidota (pistachita),  hemimorfita, ilvaíta, vesubianita, zoisita ...

  -Ciclosilicatos. Grupos tetraédricos enlazados entre sí formando estructuras anulares (anillos triangulares (Si3O9)6-, cuadrangulares (Si4O12)8- y hexagonales (Si6O18)12-, con una relación de coordinación Si:O igual a 1:3, siendo los hexagonales los más abundantes.

         Entre  los  ciclosilicatos  están:  berilo,  berilo (Esmeralda),  berilo (Aguamarina),  dioptasa, turmalina,  turmalina(Chorlo), turmalina (Elbaíta).

    -Inosilicatos. Pueden ser de cadena simple (piroxenos) o cadena doble (anfíboles). Los de cadena simple o piroxenos, tienen una cadena de tetraedros unidos por un vértice, con fórmula química [(SiO3)2−)]n, dando siempre proporciones Si:O de 1:3. Suelen presentarse en prismas gruesos y cortos. Los de cadena doble o anfíboles, tienen dos cadenas de tetraedros unidas lateralmente entre sí por vértices, con fórmula química [(Si4O11)6−)]n, dando siempre proporciones Si:O de 4:11. Los anfíboles tienen cuatro subgrupos con multitud de variedades.

             Entre los inosilicatos piroxenos (Si:O = 1:3) están: Augita, Diopsido,  Espodumena, Rodonita ... 

             Entre los inosilicatos anfíboles (Si:O = 4:11) están: Actinolita, Hornblenda, Richterita, Uralita ...

   -Filosilicatos. Presentan estructuras laminares formadas por capas donde los tetraedros (SiO4)4- están unidos entre sí por tres vértices. El grupo aniónico base es (Si4O10)4-. Esta disposición es  la responsable de su hábito hojoso o escamoso con perfecta exfoliación basal (paralela a la base del prisma). En general son minerales blandos y de baja densidad. En algunos casos una parte del Si puede estar sustituida por Al.

       Entre los filosilicatos están: apofilita, biotita, cavansita, clorita, crisocola, flogopita, lepidolita, moscovita, moscovita (fuchsita), okenita, pirofilita, prehnita, talco …

    -Tectosilicatos.  Presentan una estructura  tridimensional de tetraedros enlazados, de modo que todos los vértices están compartidos, resultando una formula estructural SiO2, donde en muchos casos el Si está parcialmente sustituido por Al, lo que permite la entrada de cationes para compensar el exceso de carga negativa.

         Entre los filosilicatos están:  analcima, albita, calcedonia, cuarzo (amatista, azulado, ahumado, ágata, crisoprasa, jaspe, sílex …), estilbita, lazurita, ojodetigre, ópalo, ortosa, ortosa (adularia y valencianita) ...

X – Compuestos orgánicos.

 

            Aquí se incluyen todas las sales y ácidos orgánicos que se puedan encontrar de forma natural en el interior de una mina, así como los hidrocarburos naturales.

            El más conocido es el ámbar que es una resina fosilizada de origen natural. Están también el azabache y la antracita así como los alquitranes y ceras. Con estructura cristalina definida se encuentra la melita que es un  benceno hexacarboxilato de aluminio.

            También entran aquí el coral y las perlas.

 

CARACTERÍSTICAS FÍSICAS DE LOS MINERALES.

 

- DUREZA.

 

            Es la resistencia de un mineral a ser rayado. Mediante el estudio de la dureza de un mineral se evalúa, en parte, la estructura atómica del mismo pues es la expresión de su enlace más débil.

        El grado de dureza se mide en mineralogía por comparación, determinándose la facilidad o dificultad en que un mineral es rayado por otro. Un mineral blando siempre es rayado por cualquier mineral más duro y nunca al revés. Esta dureza relativa se establece mediante la escala definida por F. Mohs en 1824 que incluye diez minerales comunes

 

1          Talco                La uña lo raya con facilidad

2          Yeso                 La uña lo raya con más dificultad

3          Calcita              La punta de un cuchillo o una moneda lo raya con facilidad

4          Fluorita             La punta de un cuchillo lo raya

5          Apatito              La punta de un cuchillo lo raya con dificultad

6          Ortosa              Se puede  rayar con lija de  acero. Un trozo de vidrio lo raya con dificultad.

7          Cuarzo             Puede rayar un trozo de vidrio y con  el acero despide chispas.  

8          Topacio            Puede rayar un trozo de vidrio y con el acero despide chispas

9          Corindón          Puede rayar un trozo de vidrio con facilidad.

10        Diamante         Es la sustancia natural más dura.                                                                   

 

        La dureza de un mineral es una propiedad vectorial, pudiendo  presentar un mismo mineral diversos valores dependiendo de la dirección según la cual se les raye. Por lo general, esa diferencia es muy ligera.

            La dureza es una forma socorrida para diferenciar minerales de aspecto similar.

 

 

- COLOR.

 

         El color es una de las propiedades físicas más complejas de los minerales y depende de su composición, estructura, presencia de determinados elementos cromóforos (metales de transición como Cr,V,Ti,Mn,Fe,Co,Ni,Cu) y de pequeñas mezclas. El color puede ser estable o alterarse con el tiempo, por transformaciones lentas que se producen en su interior debido a condiciones físicas externas: temperatura, humedad o luz (un buen ejemplar de mineral no debe estar expuesto a la luz solar de forma prolongada).

            La mineralogía clásica distribuye los minerales en 4 grupos

- Acromáticos: los rayos luminosos los atraviesan sin absorción en la parte visible del espectro (ejemplos: cristal de roca, acroíta, diamante).

-  Idiocromáticos: el color resulta de la presencia de átomos de un determinado elemento incluido dentro de su fórmula (como Cu–azul en azurita y verde en malaquita; Mn–rosa en rodonita; U–amarillo en autunita; Cr–naranja en crocoíta).

- Alocromáticos: corresponde a los minerales que son incoloros en su estado puro pero que adquieren coloración cuando en su red cristalina entran trazas de elementos cromóforos ajenos a su fórmula. Por ejemplo, el berilo es incoloro en estado puro, y con la adición de átomos de cromo a su red cristalina adquiere color verde (esmeralda), con hierro torna a azulado (aguamarina) o amarillo (heliodoro) Tan solo cuatro o cinco átomos por millón pueden   dar color a un mineral.. Son minerales alocromáticos  el berilo (esmeralda), corindón (zafiro y rubí), cuarzo (citrino, amatista, etc.), turmalina, fluorita y muchos más

- Pseudocromaticos:   Los efectos de color se producen en el cristal como consecuencia de fenómenos ópticos, como la refracción, curvatura, dispersión o interferencia de los rayos luminosos, pudiéndose observar irisaciones, debido a la descomposición de la luz. Esta irisación puede también estar originada por una delgada película incolora, o coloreada, de óxidos sobre ciertos minerales de brillo metálico.

            El color es útil  sólo para identificar o descartar minerales idiocromáticos. En el resto de los casos (la mayoría) es complejo y nada determinativo.

 

 

- COLOR DE LA RAYA.

 

             El color de la raya es una  propiedad que permite reconocer el color verdadero del mineral, y que resulta mucho más eficaz que el color directamente visible en el ejemplar entero, ya que a diferencia de este último, la raya es invariable. La Raya puede ser examinada frotando el mineral sobre una porcelana blanca sin vidriar, de esa forma se aprecia la marca dejada por el polvo del mineral. Para minerales con dureza mayor de 6 es necesario reducir a polvo en un mortero una pequeña cantidad del mineral, y luego frotar el polvo en la porcelana u otra superficie blanca.

 

 

- BRILLO.

           

               Es el aspecto que presenta la superficie de un mineral al reflejar en la luz.

           Se suelen distinguir dos tipos principales: brillo metálico y brillo no metálico (en ocasiones se denomina brillo submetálico cuando la diferencia no es notable).

 

           El brillo metálico es una característica de los minerales en los que predomina el enlace metálico.  Los minerales con brillo metálico reflejan totalmente la luz visible y son opacos. Los metales nativos y la mayor parte de los óxidos, sulfuros y sulfosales tienen esta propiedad.

               

               Los minerales con brillo no metálico son, por lo general de colores  claros, transmiten la luz (al menos en secciones delgadas). Se subdividen en:

            Vítreo:  Semejante al brillo del vidrio. Lo  presentan el cuarzo y las turmalinas, entre otros minerales.

                Resinoso: De aspecto similar a la de la resina.  Ejemplos de ello son ámbar, blenda o azufre.

             Nacarado: Recuerda a las perlas. Aparece en las superficies de los minerales paralelas a los planos de exfoliación, por ejemplo en el caso del talco o en los planos basales de la apofilita.

             Graso: Las superficies presentan un aspecto como si estuviesen recubiertas por una delgada capa de grasa y es propia de minerales con superficies microrrugosas. Lo pueden presentar algunas las nefelinas, esfaleritas o el cuarzo masivo.

             Sedoso: Es característico de minerales fibrosos. Lo presentan el yeso fibroso, la malaquita o el crisotilo.

            Adamantino: Reflejo fuerte y brillante como el diamante. Es propio de minerales con un alto índice de refracción, como en el caso de la cerusita o la anglesita.

 

- FLUORESCENCIA: Ver en página "MINERALES FLUORESCENTES" 

- DENSIDAD. PESO ESPECÍFICO.

 

        Es frecuente (e incorrecto) hablar indistintamente de densidad y peso específico. Veamos su diferencia.

-Densidad: cantidad de masa por unidad de volumen y viene expresado en unidades tales como g/cm3.

-Peso específico: cociente entre su peso y el peso de un volumen igual de agua (a 4ºC, que es la máxima densidad del agua = 1 g/cm3), siendo por tanto un valor adimensional.

            Por  tanto un cuerpo de peso específico 2 será siempre el doble de denso que el agua,y su densidad será 2 g/cm3 o 2000 kg/m3 (al igual que el agua tiene densidad 1 g/cm3 o 1000 kg/m3)

        La densidad o el peso específico es una propiedad intrínseca y constante de un mineral de composición química fija y depende básicamente de dos factores: los átomos que constituyen el mineral y el tipo de empaquetamiento de los átomos.

            La estimación del valor del peso específico es muchas veces concluyente para clasificar o descartar un determinado mineral al compararlo con valores tabulados. Así por ejemplo valores de peso específico son: Ópalo (2,00-2,15), Calcita (2,70-2,72), Eritrina (3,07), Fluorita (3,18), Apatito (3,15-3,20), Epidota (3,30-3,45), Malaquita (3,90 - 4,03), Baritina (4,18),Pirita (5,0-5,06),Hematites (5,20 - 5,26), Piromorfita (6,7-7,0), Galena (7,2-7,6).

            La mayoría de los minerales tiene un peso específico entre 2 y 4.

  

LOS SISTEMAS CRISTALINOS.

            La mayor parte de los minerales aparecen en forma de cristales, ya sean de tamaño microscópico o de llegar a tener varios metros (hay casos de cristales de yeso (selenita) superiores a diez metros). Los cristales de cada mineral presentan un aspecto propio que responde a su estructura interna y ésta depende de la disposición de los átomos, los iones y las moléculas agrupadas en la red cristalina, y del empaquetamiento de estas unidades estructurales. Según esa disposición se distinguen siete sistemas cristalinos básicos que dan lugar a 230 grupos espaciales diferentes que describen todas las posibles simetrías cristalinas.

            Todos los ejemplares de una determinada especie mineral poseen la misma simetría interna (su sistema cristalino). Si esa simetría interna se refleja en su aspecto macroscópico externo, decimos que es un cristal. Es muy poco frecuente que un mineral aparezca como una copia macroaumentada de la celda unidad del sistema cristalino, pero sí que se manifieste con los elementos mínimos de simetría y los ángulos diédricos de caras homólogas (ley de Stenon *). El tamaño de las caras puede variar mucho de un ejemplar a otro de un mismo mineral debido a las dificultades que tuvo para crecer en una determinada dirección y las condiciones ambientales que había mientras se formó. Este es el aspecto macroscópico o externo de un mineral y se conoce como hábito cristalino.

 

* La  ley de Stenon establece que en una misma especie mineral, los ángulos diedros  formados entre las caras son iguales, aunque dichas caras puedan variar en cuanto a su forma y tamaño.

 

          - Mineral cristalizado: cuando a simple vista presenta externamente formas geométricas, es decir, tiene caras, aristas y vértices. Los que contienen cristales grandes y bien formados son los mas infrecuentes, pero a su vez son  los más cotizados por los coleccionistas

        - Mineral masivo: cuando aparecen con formas irregulares: escamas, pepitas, o como masas sin forma definida, aunque internamente tienen forma cristalina. Son los más frecuentes.

        - Mineral amorfo: son minerales cuyos componentes están desordenados y no tienen estructura cristalina, como el ágata, ópalo o crisocola.

      Las distintas variantes de cada uno de los siete sistemas cristalinos básicos (ver el cuadro siguiente), puede hacer confundir o difícil de clasificar dentro de un sistema cristalino a un determinado ejemplar de mineral cristalizado, si no se es experto en cristalografía.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

MACLAS.

            En el momento de la cristalización se pueden formar asociaciones que se denominan agregados cristalinos. Estos pueden ser de una sola especie mineral (agregados homogéneos) o de varias especies (agregados heterogéneos, como es el caso de las rocas). En los agregados homogéneos la asociación de dos o más cristales puede ocurrir de forma aleatoria o bien de manera que sus elementos mantengan una relación fija que obedece a determinadas leyes cristalográficas. En el primer caso, se producen los agregados irregulares, como por ejemplo las geodas. En el segundo caso, el motivo de la asociación reside en el crecimiento interno del cristal, formándose los agregados regulares, entre los cuales se encuentran las maclas (también llamados biáxicos).

            Las maclas son asociaciones de varios cristales de un mismo mineral que presentan relaciones cristalográficas entre ellos, es decir, una agregación regular de cristales individuales que presentan diferentes orientaciones pero manteniendo relaciones de simetría definidas. Las maclas pueden estar compuestas por dos o más individuos.

          Algunos minerales muestran unos tipos de maclas que son muy característicos de ellos y su presencia se utiliza para el reconocimiento de estos minerales.

 

 

 

 

 

¿POR QUÉ HAY MINERALES CRISTALIZADOS Y OTROS SON MASIVOS?

            Los minerales poseen siempre una estructura atómica determinada, definida por la disposición de los átomos de los cuales está formado, dando lugar, a partir de una célula cristalina básica o celda unitaria, al crecimiento de sus superficies planas o caras y dando lugar a los cristales que se pueden observar en muchas muestras de minerales. Pero sólo si dicho mineral, se ha podido desarrollar en condiciones ideales y sin impedimentos, llegará a formar cristales de dimensiones visibles, en general de algunos milímetros a pocos centímetros, pero llegando en ocasiones a macrocristales de varios metros.

          El crecimiento del mineral viene determinado por una serie de condiciones tales como: presión, temperatura, humedad, tiempo y espacio. El tiempo es fundamental, ya que un mineral que crece de forma rápida puede dar lugar al crecimiento de múltiples núcleos simultáneamente, y el resultado final es que, para la visión macroscópica de nuestros ojos, no se observa ningún cristal, decimos entonces que el mineral es masivo. Cuanto más tiempo tenga para formarse un cristal (hablamos de muchas decenas, cientos o miles de años), mejor se formará, más perfectas serán sus caras y más grande será el cristal. También el espacio para el crecimiento, en una u otra dimensión, puede deformar la apariencia exterior del mineral cristalizado. Cuanto más espacio libre tenga un cristal para desarrollarse, más crecerá y más perfectamente se formará.

       En la siguiente imagen hay cuatro minerales (cuarzo, pirita, fluorita violeta y barita) bien cristalizados (fila superior) y los mismos minerales en forma masiva  (fila inferior).

 

           Hay algunos minerales que no tienen una estructura cristalina definida (por lo que también se les denomina mineraloides), como el ópalo (similar al cuarzo con moléculas de agua en su interior) el cual tiene una estructura amorfa, donde los átomos y moléculas que lo componen no están situados de forma ordenada; también son mineraloides el ámbar, la obsidiana o el lignito.

         Los minerales que sí tienen una estructura cristalina definida y forman cristales (visibles o masivos) se los clasifica por lo que se denominan hábitos cristalinos (algunos hábitos son muy particulares de determinadas zonas mineralógicas). No existe una clasificación oficial de hábitos ni una definición estricta para cada uno, incluso el término de hábito cristalino es empleado para otra característica (facetado del cristal), mientras que el aplicamos aquí como hábito, en otras referencias  se denomina como agregados cristalinos.

        Veamos algunos de ellos (recordemos que es una clasificación no oficial y variable en su concepto, pero útil en ocasiones para distinguir minerales):

- Acicular: Cristales muy delgados, como agujas: okenita, natrolita, millerita.

- Arborescente: Forma parecida a un árbol: oro nativo, cobre nativo.

- Botroidal: Formas globulares agrupadas: malaquita, goethita.

- Coraloide: Forma que nos recuerda a las formas coralinas: aragonito.

- Drusa: cristales recubriendo la superficie de una roca: amatista.

- Fibroso: Forma fibras paralelas, separables con poca presión: alabastro.

- Filiforme: Con forma de hilo: plata nativa.

- Geoda: Cristales recubriendo el interior de una roca: amatista, calcedonia, calcita.

- Globular: Cristales con forma esférica: fluorita globular de India.

- Masivo o compacto: Sin forma determinada: todos pueden tener este aspecto.

- Radial: Cristales que crecen formando un abanico con un mismo centro: wavellita.

- Reniforme: La formación que hacen es arriñonada y redondeada: goethita, hematite.

- Tabular laminar: Crecimiento por capas o placas: biotita, vanadinita.

FALSOS MINERALES

En casi todo lo que se comercia existen las falsificaciones, y el comercio de los minerales no se salva de esta lacra. Se pueden distinguir al menos seis tipos de falsificaciones.

 

a) Falso por no ser un mineral producto de la naturaleza.

         Son muchos los casos, y muchos de ellos bellísimos, por ejemplo la calcantita (sulfato de cobre hidratado) natural no es frecuente al ser soluble en agua, pero es fácilmente cristalizable en laboratorios (es una práctica típica para los alumnos de ESO y Bachillerato). El encanto de sus grandes cristales de un azul intenso hace que se compre de forma frecuente. De hecho yo compré, por su belleza, en agosto de 2008 un gran ejemplar (ver foto) en una tienda de minerales (que conste que fue vendido y comprado como de laboratorio) por el que pagué 35 €. Pero una cosa es pagar a sabiendas por algo ejemplar y otra que te timen por  unos cristales formados en un laboratorio sobre una matriz artificial y te digan que es natural.

Otro caso, pero aún mucho más impresionante por su belleza, son los cristales de bismuto. En la naturaleza se encuentra el bismuto en forma nativa (no muy frecuente) pero en nada tiene que ver con la belleza de los cristales de bismuto obtenidos en laboratorio por recristalización (ver foto).

El carburo de silicio, a veces llamado diamantina o simplemente silicio (el silicio no se encuentra nativo en la naturaleza), es otro mineral muy llamativo (ver foto) pero falso ya que es creado artificialmente y además no existe en la naturaleza.

Y así muchos más, como por ejemplo la alunita, que se encuentra en la naturaleza pero que muy difícilmente puede presentar los cristales que se muestran en la foto, obtenidos en laboratorio..

 

 

b) Falso por ser un producto natural pero tratado con colorantes.

           Es el caso de muchas ágatas. Aquellas que originalmente no presentan atractivo son teñidas. En general son muy fáciles de distinguir por dos razones. La primera es que sólo presentan una gama de tonalidades del mismo color (azul, verde fucsia. etc), mientras que en las naturales generalmente (no siempre) encontramos alguna línea de color que no corresponde a una tonalidad del color general. Pero la mayor seguridad de su falsedad se obtiene cuando la capa externa de la geoda presenta el color del teñido, cosa que en las naturales no ocurre prácticamente nunca. 

 

 

c) Falso por ser un producto natural obtenido por tratamiento térmico o radiación.

 

      Muy frecuente en los cuarzos, casos del ahumado y citrino (ambos escasos en la naturaleza y por tanto caros). Así se obtienen citrinos por calentamiento en horno o ahumados por irradiación, para dar un aspecto más estético o llamativo de cuarzos naturales poco atractivos. En general se puede distinguir el natural del artificial por la tonalidad. Los ahumados naturales son suaves y los tratados mucho más oscuros, incluso negros. El citrino natural es amarillo suave y el obtenido en hornos es de tonalidad naranja, más o menos oscura. En ambos casos las puntas lo delatan por tener un color muy marcado, cosa que no ocurre con los naturales.

 

d) Falso por ser un producto natural pero tratado para dar un aspecto distinto al original.

             Es frecuente en casos de geodas. Consiste en usar geodas de poco valor y bastante huecas (o incluso geodas artificiales), para luego usando cola, pegar trozos de mineral suelto o triturado y pegarlos en el interior de la geoda, así se reconstruyen, falsamente, geodas de cuarzos (de distinta variedad) o galena. Las primeras, si no son exageradamente llamativas pueden dar el pego, pero en las de galena hay que tener en cuenta que no existen geodas de la misma o son muy raras (y por tanto de alto valor) por tanto, una geoda de galena a precio normal es falsa. Uno de los primeros minerales llamativos que compré fue precisamente una geoda de galena “con estalactitas”. Como no estaba seguro de  que algo tan espectacular me costara barato, me atreví, ya en casa, a arrancar una pequeña estalactita de la varias que tenía, y sorpresa, en su interior había un palito. Algún tiempo después lo comente en una tienda especializada de minerales, y sorpresa, para su rubor, como dijo él, también había caído en el mismo engaño, en ambos casos el origen de la pieza era de de Marruecos.

              Dentro de este engaño se encuentran también los minerales tratados artesanalmente para obtener bellas formas cristalinas de aspecto natural (imitando su forma natural más perfecta) y ser vendidas como naturales. Aquí hay que distinguir el que lo vende como natural y el que lo vende como elaborado. Como siempre, para distinguirlo hay que tener en cuenta la perfección y el precio; muy perfecto y barato implica falso, perfecto y aspecto pulido significa falso (pulido), pero cuidado, en la naturaleza también se dan casos que pueden aparentar ser falsos por su perfección, como ocurre con algunas piritas.

 

 

 

e) Falso por no ser el producto natural que se describe (puede ser falsedad o error).

            Aquí hablamos de minerales verdaderos (naturales) pero que están erróneamente identificados, ya sea por error o para obtener un mayor beneficio al vender uno por otro más caro por su rareza. Aquí hay mucha variedad y sólo se puede reconocer si se es experto o se hace analizar. Lo importante es conocer la garantía del vendedor. En vendedores ambulantes de países y lugares típicos de minerales, hay que preguntar mucho y tener fe, o no, de lo que dice. Un caso complicado es, por ejemplo, la Pentagonita y la Cavansita. Se puede vender (erróneamente o adrede) como Pentagonita lo que es Cavansita, afortunadamente ambos son minerales raros y valiosos, pero lo es más la pentagonita; ambos tienen la misma composición pero diferente cristalización. La lista de minerales que se pueden confundir es enorme, pero por poner dos ejemplos simplones tenemos calcopirita/pirita, la calcopirita se raya con navaja, la pirita no, lo mismo ocurre con pequeños cristales de calcita y cuarzo (el cuarzo raya el vidrio, la calcita no). En la mayoría de estos casos se trata de errores de identificación (vendedores ambulantes de zonas mineras) ya que se vende (sin o con mala intención) un mineral por otro que tiene mayor valor.

 

f) Falso por ser un producto cuya composición no tiene nada que ver con la naturaleza.

           Esto es lo peor de lo peor de los falsos minerales. Son creaciones o recreaciones de minerales imitados con productos sintéticos que nada tienen que ver con la composición del que tratan de reproducir. Se suelen distinguir por su densidad y dureza y como siempre por su bajo precio respecto al mineral real. Suelen imitar materiales semipreciosos empleados en joyería como ópalo, adularia, ambar... Las imitaciones del ámbar son muy frecuentes y variadas, falsificaciones como los que corresponden a este apartado, mediante plásticos y vidrios, fáciles de diferenciar, pero también pueden proceder de pequeñas piezas de ámbar que luego se calientan y prensan para formar piezas mayores. También se suele vender como ámbar lo que es copal. El copal es resina solidificada de cientos o unos miles de años de antiguedad, pero el ámbar es resina fosilizada de decenas de millones de años de antiguedad. Diferenciar el ambar prensado, el copal y el ámbar verdadero es más o menos fácil en casa, pero a la hora de comprarlo es más problemático (ver  p. ej.  https://nammu.com/blog/es/ambar-natural/)

         Calcantita-laboratorio                      Bismuto -laboratorio                 Carburo de silicio-laboratorio                    Alunita-laboratotio

                     Imagen propia                                 Imagen     m.forocoches.com/                  Imagen    www.rocasyminerales.net/                             Imagen propia

                 Ágatas teñidas.                                              Ágata  natural

          Imagen wwww.todocoleccion.net                                       imagen    ar.pinterest.com

            Aventurina tallada.                                              Geoda de galena (falsa)

                      Imagen propia                                    imagen   http://www.johnbetts-fineminerals.com/jhbnyc/gifs/75679.htm

Imagen superior: http://iespoetaclaudio.centros.educa.jcyl.es/sitio/index.cgi?wid_item=1748&wid_seccion=1

       Imagen inferior: composición del autor con imágenes de internet (en bibliografia ver origen de las imágenes)

 
 
 
 
 

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     (Versión en castellano de Editorial Susaeta S.A.)

- Hochleitner R. (1996). Minerales. León. Editorial Everest S.A.

- Josep Mª Mata-Perelló. Joaquim Sanz i Balagué. (1993) Guía de identificación de       minerales adaptada fundamentalmente a la península ibérica. Manresa. Parcir         Ediciones Selectes.

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ORIGEN DE LAS IMÁGENES DE MINERALES:

 

https://www.pinterest.es/pin/669347563339186625/ (varias imágenes)

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