PROPIEDADES FISICAS DE LOS MINERALES

Podemos clasificar los minerales por sus propiedades físicas, ópticas, eléctricas,

magnéticas y por su composición química, aunque este último no es el método

habitual, ya la mayoría pueden ser identificados mediante observación espectroscópica

e incluso visual. Aún así, el análisis químico es la única forma de identificar con

exactitud la naturaleza de un mineral.

Las propiedades físicas son de gran importancia en el estudio de los minerales. Muchas

se pueden observar fácilmente, o recurrir a un espectroscopio.

DUREZA DE UN MINERAL

La dureza de un mineral es la resistencia que presenta a ser rayado. Un mineral posee

una dureza mayor que otro, cuando el primero es capaz de rayar al segundo.

El mineralogista alemán Mohs estableció en 1822 una escala de medidas que lleva su

nombre, y que se utiliza en la actualidad, en la que cada mineral puede ser rayado por

los que le siguen. Se toman 10 minerales comparativos de más blando a más duro, que

son: talco, yeso, calcita, fluorita, apatito, ortosa (feldespato), cuarzo, topacio, corindón

y diamante.

TENACIDAD O COHECION

La tenacidad o cohesión es el mayor o menor grado de resistencia que ofrece un

mineral a la rotura, deformación, aplastamiento, curvatura o pulverización. Se

distinguen las siguientes clases de tenacidad:

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

azufre.

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

plata, platino, cobre, estaño.

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

cobre.

- Flexible: si se dobla fácilmente pero, una vez deja de recibir presión, no es capaz de

recobrar su forma original. Ejemplos: yeso y talco.

- Elástico: el que puede ser doblado y, una vez deja de recibir presión, recupera su

forma original. Ejemplo: la mica.

FRACTURA DE UN MINERAL

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

- Exfoliación: significa que el mineral se puede separar por superficies planas y

paralelas a las caras reales. Ejemplos: mica, galena, fluorita y yeso.

- Laminar o fibrosa: cuando presenta una superficie irregular en forma de astillas o

fibras. Ejemplo: la actinolita.

- Concoidea: la fractura presenta una superficie lisa y de suave curva, como la que

muestra una concha por su parte interior. Ejemplos: sílex y obsidiana.

- Ganchuda: cuando se produce una superficie tosca e irregular, con bordes agudos y

dentados. Ejemplos: magnetita y cobre nativo.

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

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

pulverulento.

ELECTRICIDAD Y MAGNETISMO

Muchos minerales conducen bien la electricidad (conductores), mientras que se oponen

a su paso (aislantes). Unos pocos la conducen medianamente (semiconductores).

Gracias a estos últimos se han desarrollado semiconductores que permiten al ser

humano conseguir un alto nivel tecnológico. Pero hay más comportamientos de los

minerales en relación con las fuerzas electromagnéticas:

- Magnetismo: consiste en atraer el hierro y sus derivados. Los imanes naturales son

permanentes. La magnetita es un imán natural conocido desde tiempos muy remotos.

- Piezoelectricidad: es la capacidad para producir corrientes eléctricas cuando se les

aplica presión. Si se aplica una fuerza a las caras de un cristal, genera cargas eléctricas

y, si se aplican cargas eléctricas, entonces se produce una deformación de las caras del

cristal. Ejemplo: el cuarzo.

- Piroelectricidad: se producen corrientes eléctricas en el extremo de las caras

cuando el mineral se somete a un cambio de temperatura. Ejemplos: cuarzo y

turmalina.

- Radiactividad: es la propiedad que poseen determinados minerales para emitir

partículas de forma natural y espontánea. La radiactividad natural tiene muchas

aplicaciones científicas, médicas e industriales, y los minerales que la poseen

raramente alcanzan niveles peligrosos. Ejemplo: la uraninita.

TIPOS DE MINERALES

Los minerales que constituyen la corteza terrestre se han formado a partir de los

elementos químicos que originaron el planeta, gracias a reacciones ocurridas en su

interior. Por este motivo, la cantidad de combinaciones es inmensa.

Para poner un poco de orden, se clasifican los minerales atendiendo a la forma en que

se originan, a sus características cristalográficas, a su composición química,... Mención

aparte merecen los cristales y, entre ellos, los llamados "piedras preciosas" que

siempre han cautivado a la humanidad.

Clasificación química

La clasificación química divide los minerales en grupos según sus compuestos

químicos. Cualquier mineral conocido puede ser integrado dentro de estos grupos, pues

la práctica totalidad de ellos incluyen alguno de estos compuestos.

1.- Elementos nativos: son los que se encuentran en la naturaleza en estado libre,

puro o nativo, sin combinar o formar compuestos químicos. Ejemplos: oro, plata,

azufre, diamante.

2.- Sulfuros: compuestos de diversos minerales combinados con el azufre. Ejemplos:

pirita, galena, blenda, cinabrio.

3.- Sulfosales: minerales compuestos de plomo, plata y cobre combinados con azufre

y algún otro mineral como el arsénico, bismuto o antimonio. Ejemplos: pirargirita,

proustita.

4.- Óxidos: producto de la combinación del oxígeno con un elemento. Ejemplos:

oligisto, corindón, casiterita, bauxita.

5.- Haluros: compuestos de un halógeno con otro elemento, como el cloro, flúor, yodo

o bromo. Ejemplos: sal común, halita.

6.- Carbonatos: sales derivadas de la combinación del ácido carbónico y un metal.

Ejemplos: calcita, azurita, mármol, malaquita.

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

salitre o nitrato potásico.

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

borax, rasorita.

9.- Fosfatos, arseniatos y vanadatos: sales o ésteres del ácido fosfórico, arsénico y

vanadio. Ejemplos: apatita, turquesa, piromorfita.

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

11.- Cromatos, volframatos y molibdatos: compuestos de cromo, molibdeno o

wolframio. Ejemplos: wolframita, crocoita.

12.- Silicatos: sales de ácido silícico, los compuestos fundamentales de la litosfera,

formando el 95% de la corteza terrestre. Ejemplos: sílice, feldespato, mica, cuarzo,

piroxeno, talco, arcilla.

13.- Minerales radioactivos: compuestos de elementos emisores de radiación.

Ejemplos: uraninita, torianita, torita.

PROPIEDADES FÍSICAS DE LOS MINERALES

Las propiedades físicas de los minerales permiten identificarlos y caracterizarlos con

mayor precisión. Estas se pueden reconocer a simple vista o determinarse por medio

de pruebas sencillas. Las más importantes  son:

1. LUSTRE

Es la apariencia de la superficie de un mineral al reflejar la luz.

El lustre o brillo se expresa con intensidad diferente según el ángulo de incidencia

de la luz sobre el mineral. Esto es patente en muchos minerales en los que los

destellos son más intensos en una orientación que en otra.

El brillo de los minerales se clasifica según el índice de refracción "Se llama

refracción a la variación de la dirección de un rayo luminoso al pasar de un medio a

otro." En metálico, submetálico, vítreo y adamantino.

2. COLOR

Es la tonalidad del mineral

El color es la característica física más evidente. No obstante, debido a su

variabilidad, no se la considera una propiedad confiable para su identificación.

3. ROTURA y EXFOLIACION

La rotura en la cual el mineral tiende a partirse, siguiendo planos paralelos a las

caras de los cristales, y presentando superficies planas y pulidas (en forma de

láminas o escamas) a lo largo de las mismas, recibe el nombre de exfoliación o

clivaje.

En algunos minerales el clivaje presenta una dirección única, mientras que en otras

puede presentar dos, tres o más direcciones. Cualquier otro tipo de rotura distinta

del clivaje recibe el nombre de fractura.

4. TRANSPARENCIA

Es el grado en que los minerales transmiten la luz

Los minerales transparentes permiten el paso de la totalidad de la luz. Los

translúcidos permiten el paso de la luz, pero no el color, ni la formación de

imágenes y los opacos no dejan pasar la luz.

5. FLUORESCENCIA

Es la emisión de luz por una sustancia en respuesta a una excitación

Para identificar minerales y piedras preciosas con fluorescencia se emplea luz

ultravioleta, que es una fracción del espectro electromagnético y tiene una longitud

de onda más corta que la luz visible.

Al proyectar luz ultravioleta sobre determinados materiales, éstos presentan una

fluorescencia con diferentes longitudes de onda características.

6. SISTEMA CRISTALINO

Es la forma externa del mineral, reflejo de la disposición interna de los átomos

La mayoría de los minerales son cristalinos y a la disposición definida de su

estructura atómica interna corresponde una determinada disposición exterior.

Pocos minerales son no cristalinos (amorfos)

La pirita pertenece al sistema cúbico, presenta tres ejes perpendiculares de la

misma longitud. Esta estructura es la más simétrica de todas.

La axinita brasileña pertenece al sistema triclínico, presenta  ejes desiguales y

nunca forman ángulos rectos... Esta estructura es la menos simétrica de todas

7. DENSIDAD RELATIVA

La densidad relativa de un mineral de composición uniforme es constante. Para

determinar con exactitud la densidad relativa de un mineral deben tenerse en

cuenta varias condiciones.

En primer lugar debe ser puro (requisito difícil de cumplir), compacto y sin grietas

ni cavidades que puedan encerrar burbujas o capas de aire

8. DUREZA

Es la resistencia que el mineral presenta al rayado.

Se clasifican de acuerdo con una escala de dureza comprendida entre 1 y 10 en la

que 1 corresponde a los más blandos y 10 a los más duros.

El grado de dureza relativa de un mineral puede establecerse por comparación de

una muestra del mismo con una serie de minerales previamente elegidos como

escala de dureza.

ESCALA

1 - Talco

2 - Yeso

3 - Calcita

4 - Fluorita

5 - Apatito

6 - Feldespato

7 - Cuarzo

8 - Topacio

9 - Corindón

10 - Diamante

TALCO .- Es un mineral blando, graso y granular o fibroso, compuesto por

metasilicato ácido de magnesio.

Es muy común y se encuentra en lechos grandes de esquistos cristalinos junto a

dolomita y clorita. La mayoría de las veces se encuentra en rocas metamórficas

en forma hojosa o granular.

Propiedades físicas

Lustre: perlado y graso

Dureza: entre 1 y 1,5

Color: verde manzana, gris o blanco

Densidad relativa: 2,7 - 2,8

Rotura: exfoliación basal perfecta

Sistema cristalino: monoclínico y ortorrómbico

YESO .-Sulfato de calcio hidratado. Se lo encuentra en las proximidades de los

yacimientos salinos, en las minas de azufre y en rocas sedimentarias. También

en zonas volcánicas, originándose por la acción de ácido sulfúrico sobre

minerales con contenido en calcio.

Cuando este material se mezcla con agua, se solidifica en un breve lapso de

tiempo en un bloque duro; los cristales rehidratados se forman y entrelazan de

tal manera que se produce una expansión de volumen.

Propiedades físicas

Dureza: entre 1,5 y 2

Color: blanco o incoloro. los colores verdes, amarillos o negros se deben a la

presencia de impurezas

densidad relativa: 2,3

Rotura: exfoliación perfecta.

Sistema cristalino: Monoclínico

CALCITA .- Está compuesto principalmente de carbonato de calcio. Después del

cuarzo, es el más abundante de todos los minerales de la Tierra.

Es el constituyente elemental de distintos tipos de rocas sedimentarias (calizas,

travertinos), o metamórficas (mármoles, esquistos calcáreos). Su importancia

industrial radica en que es la materia prima para la preparación de la cal.

PROPIEDADES FÍSICAS

Dureza: 3

Color: en estado puro es incolora, pero puede estar coloreada en los más

diversos colores, en relación con la presencia de pigmentos o impurezas.

Densidad relativa: 2,71

Rotura: exfoliación fácil y perfecta

Transparencia: en estado puro es transparente.

Sistema cristalino: hexagonal

Otros: fluorescente y fosforescente en algunos ejemplares. fácilmente soluble

con fuerte efervescencia en ácidos.

Variedad de formas y colores

La calcita adopta una amplia variedad de formas cristalinas: romboedros más o

menos agudos, escalenoedros que confieren la típica forma aguda, y prismas

que en combinación entre ellos dan al cristal un carácter muy variado. No faltan

también cristales muy aplanados o foliados, de extrema fragilidad, o bien

lenticulares que reunidos pueden dar lugar a delicadas "inflorescencias" de

notable efecto estético.

Entre las variaciones de color son importantes las coloraciones rosáceas o

marrones con inclusiones diseminadas de hematites o cuprita; verde, de clorita o

de malaquita y amarillas, cuya coloración está determinada por trozos de hierro

que están casi siempre.

FLUORITA .- Fluoruro de calcio. Es el mineral más abundante del flúor. Suele

encontrarse en vetas puras o asociado con menas de plomo, plata o cinc. Es

común en caliza y en dolomitas y, en algunas ocasiones, es un mineral accesorio

en pegmatitas y en otras rocas ígneas.

El uso principal de la fluorita ha sido la producción de ácido fluorhídrico y

fluoruro de aluminio y en muchas otras aplicaciones de la industria química.

PROPIEDADES FÍSICAS

Lustre: vítreo 

Dureza: 4

Color: en estado puro es incolora, también, amarilla, azul, morada, verde, rosa o

castaño por presencia de impurezas

Densidad relativa: entre 3 y 3,3

Transparencia: transparente ó translúcida

Rotura: exfoliación perfecta

Otros: Soluble en ácido sulfúrico concentrado caliente

APATITO

Fosfato de calcio. Se presenta como componente accesorio de muchas rocas y

cristales individualizados en las pegmatitas y en los yacimientos metalíferos,

sobre todo en los hidrotermales formados por altas temperaturas como los

filones de estaño y en fisuras alpinas. El apatito es uno de los componentes de

los huesos y del esmalte de los dientes.

PROPIEDADES FÍSICAS

Dureza: 5

Color: incoloro, amarillo, lila, gris azulado, etc.

Densidad relativa: entre 2,9 y 3,2

Rotura: exfoliación clara

Sistema cristalino: hexagonal

FELDESPATOS .-

Aluminosilicatos de potasio, sodio, calcio o bario. Se presentan como cristales

aislados o en masas y componen muchas rocas ígneas y metamórficas.

Son los minerales más abundantes y ocupan casi la mitad del volumen de la

corteza terrestre. Sus variedades, consideradas en su conjunto, constituyen la

más abundante y difusa familia de minerales que se conozcan. Los feldespatos

tienen gran interés científico por componer gran número de rocas y porque,

mediante su estudio, es posible comprender los mecanismos químico-físicos que

han intervenido en la formación de la litosfera.

PROPIEDADES FÍSICAS (Los valores son promedio ya que varían según la

variedad que se estudie)

Lustre: vítreo a perlado

Dureza: entre 6 y 6,5

Color: incoloro, blanco, grisáceo, amarillento, verdoso, rosa o rojo carne

Densidad relativa: entre 2,5  y 2,8

Rotura: exfoliación casi perfecta

Transparencia: transparentes, traslúcido u opaco

Sistema cristalino: monoclínico o triclínico

SUBDIVISIÓN DE LOS FELDESPATOS: Se distinguen tres subfamilias:

Potásicos

- ortoclasa, (u ortosa)

- adularia,

- sanidina y

- microclina, entre otros.

Plagioclasas (sodio y calcio)

- albita,

- labradorita,

- oligoclasa y

- anortita, entre otros.

De bario

- hialofana,

- celsita,

- paracelsita y

- banalsita, entre otros.

CUARZO .-

Oxido de silicio. El cuarzo por su aspecto se asemeja a trozos de vidrio y existe

en las rocas de coloración clara. Dada su resistencia a la erosión, constituye uno

de los principales componentes de los productos del desgaste, como las

areniscas y rocas sedimentarias.

Muy común en la constitución de distintos tipos de rocas ígneas, metamórficas y

sedimentarías, representa, después de los feldespatos, el mineral más

abundante de la corteza terrestre.

PROPIEDADES FÍSICAS

Lustre: vítreo o graso

Dureza: 7

Color: puro es incoloro, pero puede ser castaño, negro, violeta, amarillo, rosa,

azul, etc.

densidad relativa: 2,65

Rotura: no presenta exfoliación

Transparencia: algunos son transparentes y otros translúcidos

Sistema cristalino: hexagonal

Otros: índices de refracción entre 1,55 y 1,54

VARIEDADES DE CUARZO

Los cristales de cuarzo son generalmente incoloros y transparentes pero son

numerosas las variedades que, por la presencia de algunas inclusiones o

coloraciones, dan al mineral características particulares.

Entre las variedades más conocidas están la amatista y el cristal de roca.

TOPACIO .-

Variedad mineral de fluorosilicato de aluminio. Se presenta en cristales

prismáticos, a menudo limpios y susceptibles de ser tallados. Debido a su

dureza, las variedades cristalinas son apreciadas como gemas

El topacio se encuentra en gneis o en granito asociado con berilio, mica,

turmalina y, en ocasiones, con apatito, casiterita y fluorita; también se halla en

algunas rocas de talco, pizarras de mica y riolita, en depósitos aluviales y en

restos rocosos arrastrados.

PROPIEDADES FÍSICAS

Lustre: vítreo

Dureza: 8

Color: puede ser incoloro, amarillo, verde, azul, marrón, rojo y raramente

también rosados o tipo amatista.

Densidad relativa: entre 3,4 y 3,6

Rotura: exfoliación perfecta

Sistema cristalino: Ortorrómbico

CORINDÓN .-

Es un mineral compuesto de óxido de aluminio. Dada su elevada dureza es

susceptible de ser tallado, dando lugar a piedras preciosas muy solicitadas.

El corindón es un típico mineral accesorio de rocas de alto grado de

metamorfismo, rico en aluminio y pobres de silicio, o de algunos tipos de rocas

ígneas.

PROPIEDADES FÍSICAS

Lustre: diamantino o vítreo

Dureza: 9

Color: la gama es muy variada, los opacos son grises o castaños rojizos y los

transparentes van desde el rojo al azul pasando por el violeta, amarillo o verde.

Densidad relativa: entre 4,0 y 4,1

Rotura: no presenta exfoliación

Transparencia: opacos o transparentes

Sistema cristalino: hexagonal

Otros: Inatacable por todos los ácidos

Tan amplia variedad de colores se debe a la existencia de "trazos" de

determinados elementos, tales como el cromo, que confiere la coloración

característica al rubí, mientras que el hierro y el titanio serían los responsables

del color de zafiro.

Variedades de corindón

El corindón común, cristalizado o granular, suele ser gris, azul grisáceo o

castaño; la variedad granular negra, con contenido variable de hematites y

magnetita, se llama esmeril. El corindón común y el esmeril se usan como

abrasivos. Las variedades con cristales transparentes, con calidad de gemas,

forman zafiros y rubíes.

Algunas piedras muestran una estrella cuando son iluminadas, este efecto se

llama asterismo y se debe a inclusiones de milimétricos cristales aciculares de

rutilo. Dando un corte a las piedras se puede observar la estrella de seis o doce

radios que se "mueve" en la superficie de la piedra al mínimo movimiento.

DIAMANTE .-

Se encuentra dentro de determinadas rocas (kimberlitas) ricas en olivino. Como

el grafito, está formado exclusivamente por carbono, generalmente de gran

pureza.

Además de como gema, el diamante se utiliza en la fabricación de objetos muy

resistentes al desgaste (puntas, sierras circulares), para el tratamiento de

materiales duros.

PROPIEDADES FÍSICAS

Lustre: sin tallar tienen un lustre graso y no son brillantes

Dureza: 10

Color: amplia gama de colores. Su color se debe a la presencia de impurezas

densidad relativa: entre 3,15 y 3.53

Rotura: exfoliación perfecta

Transparencia: amplia gama de transparencias

Sistema cristalino: cúbico

Otros: es prácticamente infusible e inatacable por los ácidos. Buenos

conductores del calor.

El color más frecuente es el blanco con varios tonos de amarillo y gris, pero se

tienen también cristales perfectamente limpios e incoloros. Existen además

muchísimos otros colores, se han encontrado diamantes negros, amarillos,

naranjas, verdes, rosados, etc.

Gemas Dos características importantes de los diamantes, cuando se usan como

piedras preciosas, son el brillo y el fuego. Las propiedades físicas que los

determinan (índice de refracción y dispersión), son mayores en el diamante que

en cualquier otro mineral natural, transparente e incoloro.

El efecto de la dispersión elevada es la separación de los colores de la luz blanca,

de tal manera que la piedra centellea cuando se corta de forma adecuada. Los

diamantes auténticos tallados, a diferencia de los falsos, son transparentes a los

rayos X.

Algunos ejemplares coloreados tienen un precio elevadísimo: el célebre

diamante "Hope", de color azul zafiro intenso, el "Dresden" (verde), el "Tiffani",

(amarillo naranja), el "Paul I" (rojo rubí). Entre los más grandes se encuentran el

célebre "Culliman", el "Ko-Hi-Noor" y el "Orlov"

La pirita presenta brillo metálico

El topacio es una piedra dura con

lustre vítreo suave

El ópalo tiene una dureza entre 5,5 y 6,5

La baritina muestra exfoliación perfecta

Efecto del empleo de luz ultravioleta en una roca

La pirita pertenece al sistema cúbico, presenta Tres ejes perpendiculares de la misma longitud. Esta estructura es la más simétrica de todas.

La axinita brasileña pertenece al sistema triclínico, presenta  ejes desiguales y nunca forman ángulos rectos.. Esta estructura es la menos simétrica de todas

Cristal de roca, variedad clara del cuarzo que tiene una densidad relativa de 2,65

La plata en estado puro tiene una densidad de 10,5.

El ópalo tiene una dureza entre 5,5 y 6,5

Nº

NOMBRE FORMULA QUIM. DUREZA PESO ESPEC.

BRILLO S.C COLOR FRACTURA

EXFOLIACION

1                  

2 PIRITA FeS 6.5   metalico cubico amarillo palido concoide muy perfecta

3 BARITINA FIBROSA

BaSO 3.5 4.5 vitreo rombico marron oscuro    

4 CIRCON ZrSiO 7.5 4,6 - 4,7 opaco  blanco

cremoso   

5 CUARZO SiO 7 2.6 vitreo trigonalblanco

cremosoconcoide  

6 CUARZO AHUMADO

SiO 7 2.6 vitreo   ahumado    

7 MALAQUITA CuCo (OH) 3.5 4  monoclini

coazulado    

8 AZUFRE S 2 2.1no

metalicorombo amarillo    

9 BIOTITA K(MgFe) AlSiO (OHF) 2.3 2,7 - 3,4 nacarado   negro    

10

CALCITA CaCo 5 2.7   trigonal blanco lechoso    

11

CUPRITA CuO 3,5 - 4 6.1   cubico      

12

OLIVINO MgFe SiO 6.5 3.4 vitreo rombico verde olivo irregular  

13

CALCIPIRITA CuFeS 4.2 5.2 metalicotetragona

lamarillo laton    

14

CALCEDONIA SiO 6.5 2.6 vitreo   blanco lechoso    

15

MICA MOSCOVITA

K Al (Al SiO OHF) 02-Mar 2,8 - 2,9 vitreo laminar blanco opaco    

16

AEPSOMITA MgSO 7HO 4 3,4 - 3,6no

metalicotetragona

lblanco lechoso    

17

                 

18

ALUMBRE AlSO 5.8 3.4 vitreo rombicoblanco

traslucido   

19

GALENA PbS 2.5 7.6 metalico cubico gris   perfecta

20

CUARZO AMATISTA

SiO 7 2.65   exagonal rosado concoide