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Contenidos de la
página
Propiedades físicas de minerales
Habito
Dureza
Escala de Mohs
Exfoliación
Brillo
Color
Transparencia
Maclas
Solubilidad
Peso especifico
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Mineral:
Homogéneo
Natural
Generalmente inorgánico
Formula definida
General sólido
Cristalino o amorfo
Cristal:
Solido
Estructura cristalina
Natural o artificial
Orgánico o inorgánico
Roca
Conjunto de minerales
o gran masa de un mineral preferentemente
no tiene formula definida
Escala MOHS
1: Talco
2: Yeso
3: Calcita
4: Fluorita
5: Apatito
6: Feldespato
7: Cuarzo
8: Topacio
9: Corindón
10: Diamante
Friedrich Mohs,
(*1773 - †1839), químico, mineralogista alemán
- austriaco. Estudio en Halle y Freiberg (Alemania) Trabajo en varias Universidades
Austriacas (Graz, Leoben, Viena) Inventó la escala de dureza de los minerales,
hoy conocida como escala de Mohs.
Véase
historia geología
Otros elementos de
dureza MOHS:
2,5: Uña
3,5: Cable cobre
4,5: Clave fierro
5: Chinche fichero
5,5: Clave acero
5,75: vidrio ventana
5,5 - 6,5: vidrio general
6,3: Martillo geológico
Brillo - lustre en
inglés:
metálico: Metallic lustre
semimetalico: submetallic lustre
Adamantino: Adamantine lustre
Vítreo: Vitreous
Graso: Greasy lustre
Perlado: Pearly lustre
Terroso: Dull lustre
Muchas palabras en la geología provienen del griego
antiguo
Griego:
Auto: Por sí mismo
holo: total
Idio-: de sí mismo
lit: Roca
makro: grande
mela: negro
morph: Forma
oligo: poco
ortho: vertical
paleo: viejo
petro: roca, piedra
pyro: Fuego
skop: Observar
Xeno-: huésped, extraño
Ejemplo de un mineral transparente: Calcita de Islandia o Calcita transparente.
Típica "maldad" de la naturaleza: Calcita de color azul.
véase en la colección virtual
Isotrópico:
Las mismas propiedades en todas las direcciones
Anisótropo
Diferentes propiedades en diferentes direcciones
Homogéneo:
En todos los partes igual - se puede partir en múltiples partes iguales
Escala de MOHS:
Escala de dureza relativa de 10 etapas (1= Talco, 10= diamante)
Mineral Pirrotina, uno de los minerales que se reconoce
con imán.
véase
Pirrotina
Cuidado con: Pirita . calcopirita y pirrotina.
Exfoliación buena en tres direcciones: Calcita
Exfoliación buena en dos direcciones de un feldespato
Exfoliación ausente en cuarzo - concoide
Uso del rayador - ojo muchos rayadores tienen una dureza sobre MOHS 7.
Una herramienta no muy costosa: Los chinches ficheros tienen justamente la dureza de MOHS 5 - es decir sirven bastante como "original - rayador".
Lupa de bolso para observar minerales y rocas.
Reacción de ácido clorhídrico con carbonato de calcio - se ve y se escucha la reacción.
Contenido de la página: Habito | Dureza | Mohs | Exfoliación | Brillo | Color | Peso especifico
Se distingue la combinación de las caras del mineral/cristal y el hábito
del mineral/cristal.
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
galena
(PbS) y la halita (NaCl), que
pertenecen al sistema cúbico pueden cristalizar como cubos, además la galena
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.
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:
● Acicular: como pelo, como aguja.
● 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.
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:
Escala de dureza según 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, Feldespato no raya el martillo geológico |
7 | Cuarzo | Puede rayar un trozo de vidrio y con ello el acero despide chispas. Cuarzo raya el martillo geológico |
8 | Topacio | Puede rayar un trozo de vidrio y con ello el acero despide chispas |
9 | Corindón | Puede rayar un trozo de vidrio con facilidad. |
10 | Diamante | Puede rayar un trozo de vidrio con alta facilidad |
www.geovirtual2.cl |
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.
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.
El brillo es debido por la capacidad del mineral de reflejar la luz incidente.
Se distinguen minerales del brillo.
Brillo de los minerales | ||
Brillo o lustre | Ejemplos / Descripción | |
Metálico | pirita, magnetita, hematita, grafito | |
semimetálico | uraninita (pechblenda, UO2), goethita | |
No metálico | Adamantino | brillante: diamante, rutilo, el brillo más intenso |
Resinoso | como la resina, p.ej. esfalerita. Brillo intenso | |
Vítreo | cuarzo, olivino, nefelina, en las caras cristalinas, siderita | |
Oleoso | olivino. | |
Graso | grasoso al tacto: cuarzo, nefelina de brillo gris graso. | |
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, terroso | como el brillo de la tiza | |
www.geovirtual2.cl - W. Griem (2002) |
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 |
Lapislázuli | azul oscuro |
Turquesa | azul característico |
Malaquita | verde brillante |
Cobre nativo | rojo cobrizo |
www.geovirtual2.cl |
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
rubí.
El zafiro es una variedad transparente de corindón de varios 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.
La transparencia de un mineral depende de su grosor - aquí
se usan el termino con muestras de mano "normales" es decir de
un tamaño mayor de 2 - 3 cms.
Minerales opacos son minerales no transparentes, es decir la luz no traspasa
la muestra en ninguna forma.
Ejemplo: Magnetita, pirita, jaspe
Minerales traslucidos o semitransparente transmiten la luz, pero no son
completamente transparente. Un buen ejemplo es el cuarzo lechoso.
Minerales transparentes se caracterizan por una visibilidad relativamente
clara interna del mineral. Los ejemplos son cuarzo, calcita de Islandia,
diamante etc.
Cabe mencionar que modificaciones del mismo mineral pueden ser transparente
o semitransparente.
Algunos cristales están formados por dos o más partes en las cuales la celosía
(Kristallgitter alem.) 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 separadas 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.
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.
Sabor y olor:
Algunos minerales tienen un sabor fuerte. Pero no se recomienda este método,
algunos minerales son venenoso o contienen sustancias peligrosas como mercurio
o arsénico. Algunos ejemplos de minerales con sabor característico:
Halita, sabor sal
Silvinita: Sabor sal picante
Chalcantita: Sabor asqueroso
Un olor característico tiene
azufre y algunos sulfatos, además el
lapislázuli en conjunto con HCl.
Algunos minerales se pegan a la lengua como
Crisocola o Turquesa.
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 específico' o 'densidad' del mineral. |
El peso específico 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 específico de
alrededor de 2,7 g/cm3, aunque el peso específico medio de los
minerales metálicos es aproximadamente de 5 g/cm3.
Los minerales pesados son los que tienen un peso específico más grande que
2,9 g/cm3, por ejemplo circón, pirita, piroxeno, granate.
Densidad de algunos minerales | ||
Densidad en g/cm3 | Mineral | |
2,65 | Cuarzo | (foto) |
2,5 | Feldespato | (foto) |
2,6 - 2,8 | Plagioclasa | (foto) |
4,47 | Baritina | (foto) |
4,9 | Magnetita | (foto) |
5,0 - 5,2 | Pirita | (foto) |
19,3 | Oro | (foto) |
www.geovirtual2.cl |
Determinación del Peso
específico:
véase una balanza de Arquímedes en literatura histórica
Comportamiento del mineral bajo fuerzas. Se observa como el mineral se comporta
físicamente sí se aplica una fuerza al mineral. En la práctica se puede
diferenciar:
● Frágil: El mineral que se rompe o pulveriza con facilidad. Ejemplos: cuarzo
y el azufre. Es la forma "normal" como responden minerales a un
ataque de fuerzas.
● Maleable: Minerales que se puede deformar con las manos en láminas o planchas
(con un poco de calor). Ejemplos: oro, plata, platino, cobre, estaño.
● Dúctil: El mineral puede ser deformado a hilos o alambres delgados. Ejemplos:
oro, plata y cobre. No es muy útil en el reconocimiento de minerales del
día a día.
● Flexible: El mineral se dobla fácilmente pero no vuelve a su estado inicial.
Ejemplos: yeso y talco (difícil observar esto en estos minerales).
● Elástico: Mineral que puede ser doblado y, una vez deja de recibir presión,
vuelve a su forma original. Ejemplo: la mica, biotita, moscovita etc.
Prácticamente útil es el uso del rayador con la lupa: Se
aplica con la punta del rayador una fuerza al mineral y se observa cómo
se comporta el mineral:
a) Pasa nada, salen trocitos: Mineral frágil
b) Se forma un cráter de ataque que se mantiene: Maleable
(oro !)
c) Se forma un cráter que desaparece después: Elástico
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 pirrotina 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.
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.
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 número 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.
Véase:
Reconocimiento minerales
Contenido Geología General
I. Introducción
1. Universo
- La Tierra
►
2. Mineralogía
Definiciones
►
Propiedades de
minerales
Sistemas cristalinos
Minerales -clasificación
Cuarzo
Feldespatos
Formadores de rocas
Reconocimiento minerales
3. Ciclo geológico
4. Magmático
5. Sedimentario
6.
Metamórfico, Introducción
7.
Deriva Continental
8. Geología Histórica
9. Geología
Regional
10. Estratigrafía
- perfil y mapa
11.
Geología Estructural
12. La Atmósfera
13. Geología económica
Bibliografía
Apuntes Geología
cristalografía
sistemas cristalinos
grupos de minerales
Museo Virtual - fotos de muestras
Colección de minerales
Minerales
de mena por grupo
Minerales de mena por elemento
Museo
Virtual
Colección virtual de minerales
Autores de trabajos históricos
Historia
Minería, geociencias
Historia geociencias y minería
Geología v/s geognosía (Naumann)
Archaeoptrerix (Vogt, 1866)
Apuntes Geología General
Apuntes Geología Estructural
Apuntes
Depósitos Minerales
Colección de Minerales
Periodos y épocas
Figuras históricas
Citas geológicas
Exploración
- Prospección
Bibliografía
Fotos: Museo Virtual
GIF´S
Animaciones
Apuntes
Depósitos Minerales
Sudbury
No se permite expresamente la re-publicación de cualquier material del Museo Virtual en otras páginas web sin autorización previa del autor: Condiciones, Términos - Condiciones del uso
Literatura:
HURLBUT, C.S. & KLEIN, C. (1982). Manual de Mineralogía de Dana. Reverté, Barcelona.
HURLBUT, C.S. & KLEIN, C. (1993). Manual of Mineralogy. John Wiley and Sons,
New York.
KLEIN, C. (1993). Minerals and Rocks. John Wiley and Sons, New York.
MATTHES, S. (1987):Einfuehrung in die spezielle Mineralogie, Petrologie und Lagerstaettenkunde.-
444 pág., 165 fig., 2 tablas, Springer Verlag, Berlin
MEDENBACH, O., SUSSIEK-FORNEFELD, C. (1982): Mineralien.- 287 pág. Mosaik-Verlag
PICHLER, H. & SCHMITT-RIEGRAF, C. (1987): Gesteinsbildende Minerale im Duenschliff.-
230 pág., 322 fig. 22 tabl, Enke Verlag
Listado Bibliografía
para Geología General