|
2.
Propiedades físicas de los minerales
2.1 Morfología
Se distingue la combinación
de las caras del mineral/cristal y el hábito del mineral/cristal.
2.1.1 Combinación de las caras
La combinación de las caras
del cristal significa el conjunto de todas las caras del cristal o bien
la forma cristalina, la cual depende de la simetría del cristal. Por
ejemplo la galenita (PbS) y la
halita (NaCl), que pertenecen al sistema
cúbico pueden cristalizar como cubos, además la galenita puede cristalizar
en una combinación de cubo y octaedro, granate cristaliza en la forma romboédrica,
en la forma isotetraédrica o en una combinación de dichas dos formas.
2.1.2 Las caras de un cristal (habito)
Cuando los cristales crecen
sin interferencias, adoptan formas relacionadas con su estructura interna.
El hábito se refiere a las proporciones de las caras de un cristal.
Existen varias formas del hábito:
Columnar: alargado
en una dirección y semejante a las columnas. Ejemplo: cristales de corindón.
Prismático: alargado en una dirección. Ejemplo: cristales de
andalucita. Tabular: alargado en dos direcciones. Ejemplo: cristales
de
baritina. Laminar: alargado
en una dirección y con bordes finos. Ejemplo: cristales de hornblenda.
Hojoso: similar a las hojas, que fácilmente se separa en hojas.
Ejemplo:
moscovita. Botroidal: grupo
de masas globulares, por ejemplo grupo de masas esferoidales de malaquita.
Reniforme: fibras radiadas, que terminan en superficies redondeadas.
Ejemplo: hematita. Granular: formado por un agregado de granos.
Masivo: compacta, irregular, sin ningún hábito sobresaliente.
2.2
Dureza
Se llama dureza al grado
de resistencia que opone un mineral a la deformación mecánica. Un método
útil y semicuantitativo para la determinación de la dureza de un mineral
fue introducido por el químico alemán Mohs. El creyó una escala de
dureza de 10 niveles. Para cada nivel existe un mineral representativo y
muy común. El mineral del nivel superior perteneciendo a esta escala puede
rayar todos los minerales de los niveles inferiores de esta escala.
La dureza de un mineral desconocido puede averiguarse rascando entre sí
una cara fresca del mineral desconocido con los minerales de la escala de
MOHS. El mineral más duro es capaz de rayar el mineral más blando. Los minerales
de la escala de MOHS que rayan el mineral desconocido son más duros como
esto, los minerales que son rayados por el mineral desconocido son menos
duros. Por tanto la dureza del mineral desconocido se estrecha entre el
nivel superior del mineral que puede rayarlo y el nivel inferior del mineral
que es rayado por este mineral. Con cierta experiencia y algunos medios
auxiliares simples se puede conocer rápidamente la dureza de forma aproximada.
Los minerales que pertenecen a la escala de MOHS son los siguientes:
Dureza Nombre del mineral Tratamientos auxiliares
Escala de MOHS:
|
Dureza |
Mineral |
Comparación |
|
1 |
Talco |
La uña lo raya con facilidad |
|
2 |
Yeso |
La uña lo raya |
|
3 |
Calcita |
La punta de un cuchillo 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 |
Feldespato Potásico |
Un trozo de vidrio lo raya con dificultad |
|
7 |
Cuarzo |
Puede rayar un trozo de vidrio y con
ello el acero despide chispas |
|
8 |
Topacio |
Puede rayar un trozo de vidrio y con
ello el acero despide chispas |
|
9 |
Corindón |
Puede rayar un trozo de vidrio y con
ello el acero despide chispas |
|
10 |
Diamante |
Puede rayar un trozo de vidrio y con
ello el acero despide chispas |
La dureza de un mineral depende
de su composición química y también de la disposición de sus átomos. Cuanto
más grande son las fuerzas de enlace, mayor será la dureza del mineral.
Grafito y diamante por ejemplo son de la misma composición química,
solamente se constituyen de átomos de carbono C. Grafito tiene una dureza
según MOHS de 1, mientras que diamante tiene una dureza según MOHS de 10.
En la estructura del diamante cada átomo de carbono - que tiene 4 electrones
en su capa más exterior - puede alcanzar la configuración de ocho electrones
compartiendo un par de los mismos con 4 átomos de carbono adyacentes, los
cuales ocupan las esquinas de una unidad estructural de forma tetraédrica.
El enlace covalente entre los átomos de carbono se repite formando una estructura
continua, dentro de lo cual la energía de los enlaces covalentes se concentra
en la proximidad de los electrones compartidos, lo que determina la dureza
excepcional del diamante. En la estructura del grafito, los átomos de
carbono se presentan en capas compuestas por anillos hexagonales de átomos,
de modo que cada átomo tiene 3 que lo rodean. Las capas de átomos del grafito
están separadas una distancia relativamente grande, 3.41Å, y quedan átomos
dispuestos en forma alternada, exactamente por encima de los átomos de la
capa adyacente. La causa de la poca dureza del grafito es que los enlaces
entre las capas de átomos son muy débiles, mientras que los átomos en el
interior de las capas están dispuestos mucho más próximos que en la estructura
del diamante.
|
Apuntes Geología General
Contenido
Índice de términos
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Capitulo 2:
Mineralogía
- Petrografía
Definiciones
propiedades de minerales
sistemas cristalinos
Minerales -clasificación
Cuarzo
Feldespatos
Feldespatoides Moscovita

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Contenido
I. Introducción
1. Universo - La Tierra
2. Mineralogía
3. Ciclo geológico
4. magmático
5. sedimentario
6. metamórfico
7. Deriva Continental
8. Geología Histórica
9. Geología Regional
10. Estratigrafía -
perfil y mapa
11. Geología Estructural
12. La Atmósfera
13. Geología económica
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2.3 Exfoliación (crucero)
Los cuerpos cristalinos pueden
exfoliarse en superficies lisas a lo largo de determinadas direcciones,
mediante la influencia de fuerzas mecánicas externas, por ejemplo mediante
de la presión o de golpes de un martillo. Esta llamativa exfoliación
(crucero) depende del orden interno existente en los cristales. Los planos
de exfoliación o bien de clivaje son la consecuencia del arreglo interno
de los átomos y representan las direcciones en que los enlaces que unen
a los átomos son relativamente débiles. La superficie de exfoliación corresponde
siempre a caras cristalinas sencillas. Mientras mayor es el contraste
entre la fuerza de los enlaces que unen a los átomos en las direcciones
paralelas al plano de exfoliación (crucero) y la debilidad de los enlaces
que unen a los átomos en las direcciones perpendiculares a los planos de
exfoliación (crucero), mayor será la tendencia del mineral a romperse a
lo largo de este plano.
Las exfoliaciones se distinguen
a grandes rasgos como sigue: · Exfoliación completa en 2
direcciones:
mica, clorita, talco. · Exfoliación
buena en dos direcciones: feldespato potásico según dos superficies
perpendiculares entre sí, hornblenda con exfoliación prismática. · Exfoliación
buena en tres direcciones: Calcita según el romboedro - Generalmente en
todas las formas cristalinas de calcita pueden reconocerse planos de crucero
en tres diferentes orientaciones. Estos planos de crucero se intersecan
formando ángulos de 75° y de 105° de cuales resulta la forma romboédrica
típica de la calcita.
Baritina
BaSO4 ocurre en cristales tabulares que tienen con frecuencia
dos caras perpendiculares a la cara mayor que convergen formando bordes
agudos. · Exfoliación clara en dos direcciones: piroxeno.
· Exfoliación poco clara: olivino · Exfoliación ausente:
cuarzo con su fractura
concoidea. En el cuarzo los átomos están dispuestos con tal regularidad
que los enlaces entre los mismos son muy similares en todas direcciones.
En consecuencia, no existe tendencia a que el mineral se rompa según un
plano particular, y en los cristales de cuarzo se desarrollan fracturas
concoidales.
Una medida para determinar
la calidad de la exfoliación es, entre otras, el brillo existente sobre
las superficies de exfoliado, que es el responsable de las superficies lisas
reflejantes que se observan en los frentes de las aristas.
2.4 Brillo
El brillo es debido por la capacidad del
mineral de reflejar la luz incidente. Se distinguen minerales del brillo
|
Brillo |
Ejemplos / Descripción |
|
Metálico |
pirita,
magnetita, hematita, grafito |
|
semimetálico |
uraninita
(pechblenda, UO2), goethita |
|
No-metálico |
Vítreo |
cuarzo,
olivino, nefelina, en las caras cristalinas, siderita |
| Resinoso |
como
la resina, p.ej. esfalerita. |
| Graso |
grasoso
al tacto: cuarzo, nefelina de brillo gris graso. |
| Oleoso |
olivino. |
| Perlado |
como
el brillo de las perlas, p.ej. talco, biotita, siderita |
| Sedoso |
como
el brillo de seda: yeso de estructura fibrosa, sericita, goethita |
| Mate |
como
el brillo de la tiza |
| Adamantino |
brillante:
diamante, rutilo |
2.5 Color
Respecto al color se distinguen dos grupos
de minerales: · los minerales idiocromáticos · los minerales
alocromáticos. Se llama idiocromaticos a los minerales que tienen
colores característicos relacionados con su composición. En este caso
el color es útil como medio de identificación.
Minerales idiocromáticos con colores
distintos son por ejemplo:
|
Mineral |
Color |
| Magnetita |
negro |
| Hematita |
rojo |
| Epidota |
verde |
| Clorita |
verde |
| Lapis
lazuli |
azul
oscuro |
| Turquesa |
azul
característico |
| Malaquita |
verde
brillante |
| Cobre
nativo |
rojo
cobrizo |
Los minerales que presentan
un rango de colores dependiendo de la presencia de impurezas o de inclusiones
se llaman alocromáticos. A los minerales alocromáticos pertenecen por
ejemplo:
Feldespato potásico cuyo color varia de
incoloro a blanco pasando por color carne hasta rojo intenso o incluso verde.
Cuarzo:
Cuarzo puro es incoloro. La presencia de varias inclusiones líquidas
le da un color blanco lechoso. (véase: cuarzo)
Amatista
es de color púrpura característico que probablemente es debido a impurezas
de Fe3+ y Ti3+ y la irradiación radioactiva. Corindón:
Corindón puro es incoloro. Corindón portando cromo como elemento traza
es de color rojo y se lo llama rubi. El safiro es una variedad transparente
de corindón de varias colores.
Por la existencia de minerales
alocromáticos el color es un medio problemático para identificar un mineral.
El color de la
raya es debido por trozos del cristal molidos
muy finos, colocados sobre una base blanca, como p.ej. un trozo de porcelana
facilita el que separamos si nos encontramos ante un mineral de color propio
o ajeno. El color de la raya del feldespato potásico siempre será blanca
igualmente si es producido por un feldespato potásico incoloro, de color
carne o verde. El color de la raya tiene importancia en la identificación
de las menas. El color de la raya de magnetita es negra, de hematita
es rojo cereza, de goethita es de color café.
2.6 Otras propiedades de los minerales
2.6.1 Cristales maclados
Algunos cristales están
formados por dos o más partes en las cuales la celosía
(Kristallgitter) tiene orientaciones
diferentes que están relacionadas en forma geométrica. Los cristales compuestos
de este tipo se conocen como cristales maclados. Hay varios tipos de
maclas, por ejemplo maclas simples, maclados de contacto, maclas de interpenetración,
maclas paralelas, maclado normal. Se llaman maclas simples a los cristales
compuestos de dos partes individuales, que tienen una relación estructural
definida. Si las dos partes de una macla simple están separados por
una superficie definida, ésta se describe como maclado de contacto.
Macla de interpenetración se refiere a los cristales unidos por un plano
de composición - superficie a lo largo de la cual los dos individuos están
unidos - irregular, por ejemplo. ortoclasa.
2.6.2
Solubilidad
La solubilidad depende de
la composición del mineral. Sobre todo se usan una dilución frío de
ácido clorhídrico HCl para distinguir
Calcita
de puro CaCO3 (carbonato de calcio) de otros minerales parecidos
de una cantidad menor de CaCO3 o sin CaCO3. La
reacción es la siguiente: CaCO3 + 2HCl --> H2CO3
(dióxido de carbono diluido en agua) + CaCl2 y H2CO3
se descompone en H2O y dióxido de carbono CO2 (gas).
Burbujas de CO2 se producen por esta reacción. Se observa
la efervescencia de la dilución de ácido clorhídrico cuando se libera
el dióxido de carbono. La concentración de la dilución de HCl tiene
que ser 5%. Para la aplicación de la dilución de HCl se necesitan un
plano fresco de fractura de una roca.
|
Colección de Minerales
Cuarzo
Feldespato potásico
Calcita
|
|
2.6.3 Densidad
o peso específico
|
Cada
mineral tiene un peso definido por centímetro cúbico; este peso
característico se describe generalmente comparándolo con el peso
de un volumen igual de agua; el número de masa resultante es lo
que se llama 'peso especifico' o 'densidad' del mineral.
|

|
El peso especifico de un
mineral aumenta con el número de masa de los elementos que la constituyen
y con la proximidad o el apretamiento en que estén arreglados en la estructura
cristalina. La mayoría de los minerales que forman rocas tienen un peso
especifico de alrededor de 2,7 g/cm3, aunque el peso especifico
medio de los minerales metálicos es aproximadamente de 5 g/cm3.
Los minerales pesados son los que tienen un peso especifico más grande
que 2,9 g/cm3, por ejemplo circón, pirita, piroxeno, granate.
Algunos ejemplos:
Determinación del Peso específico:
2.6.4 Propiedades magnéticas
y eléctricas
Todos los minerales están
afectados por un campo magnético. Los minerales que son atraídos ligeramente
por un imán se llaman paramagnéticos, los minerales que son repelidos
ligeramente por un imán se llaman diamagnéticos. Magnetita Fe3O4
y pirotita Fe1-nS son los únicos minerales magnéticos comunes.
Los minerales tienen diferente
capacidad para conducir la corriente eléctrica. Los cristales de metales
nativos y muchos sulfuros son buenos conductores, minerales como micas son
buenos aislantes dado que no conducen la electricidad.
2.6.5 Luminiscencia y fluorescencia
Luminiscencia se denomina la emisión
de luz por un mineral, que no es el resultado de incandescencia. Se la observa
entre otros en minerales que contienen iones extraños llamados activadores.
Fluorescencia Los minerales fluorescentes se hacen luminiscentes
cuando están expuestos a la acción de los rayos ultravioleta, X o catódicos.
Si la luminiscencia continua después de haber sido cortado la excitación
se llama al fenómeno fosforescencia y al mineral con tal característica
mineral fosforescente. Las fluoritas de color intenso son minerales
fosforescentes, que muestran luminiscencia al ser expuestos a los rayos
ultravioleta.
2.6.6 Piezoelectricidad
Se observa en minerales con ejes
polares (sin centro de simetría) como en el cuarzo por ejemplo. Debido a
la polaridad de la estructura cristalina al suministrar energía, como calor
o presión, al mineral se genera una carga eléctrica en los dos extremos
del eje polar de un mineral y dirigido en sentido opuesto. En la turmalina
el eje polar es el c. En el cuarzo los ejes polares son los ejes a. El cuarzo
piezoeléctrico se emplea por ejemplo en el
geófono piezoeléctrico, donde un movimiento
vertical de la Tierra ejerce una presión a un cristal de cuarzo y se produce
una carga eléctrica. Un otro ejemplo es la "aguja" de un tocadiscos. Un
zafiro piezoeléctrico genera una pequeña carga eléctrica a causa de su deformación
(movimiento) sufrido arriba de la pista del disco. La información (la música)
del disco es representada por un sin numero de cambios morfológicos adentro
de la pista del disco. El cristal piezoeléctrico se deforma de acuerdo de
estos cambios en la superficie y esto se puede amplificar como sonido
|
Historia de las geociencias y minería

balanza histórica (1861)
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