Minerales

Propiedades físicas de los minerales y silicatos (Resumen teórico)
Mineral es aquella sustancia sólida, natural, homogénea, de origen inorgánico, de composición química definida (pero variable dentro de ciertos límites) que cristaliza en un sistema geométrico.
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 cohesión
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 permitien 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.
Exfoliación: es la tendencia que poseen ciertos minerales de romperse paralelamente a planos atómicos. Al describir una exfoliación deben de mencionarse su calidad y dirección cristalográfica.
Peso específico: Densidad que presenta un mineral respecto del agua.
Color: es la respuesta del ojo y del cerebro al intervalo de luz visible del espectro electromagnético.
Huella: es el color que presenta el polvo fino de un mineral.
Brillo: es el aspecto general que presenta la superficie de un mineral cuando sobre ella se refleja la luz.
Fluorescencia y fosforescencia: es la propiedad que tienen los minerales que emiten luz al ser expuestos a la acción de rayos ultravioleta, Rx o algún tipo de rayos catódicos. Si la emisión de luz continua después de haber cesado la fuente emisora se dice que el mineral es fosforescente.
Hábito Cristalino: es la manera en la cual los cristales de un mineral crecen y desarrollan sus caras cristalinas. Representa los rasgos morfológicos de los minerales. Son:
-Acicular: cristales en forma de agujas.
-Hojoso: cristales alongados y planos como hojas de cuchillo.
-En bloque: cristales rectangulares en forma de cajas.

Raya: Es el color del mineral finamente pulverizado. Aunque el color del mineral puede variar, la raya suele ser constante.

Diafanidad: propiedad que poseen algunos minerales de transmitir la luz. Se expresa en los siguientes términos: Opaco, Translucido y Transparente.

Estructura de los minerales: Según la disposición interna de los iones, átomos y moléculas, los minerales pueden presentar dos tipos de estructuras:
-Amorfa: cuando los elementos citados se disponen desordenadamente (ópalo ).
-Cristalina: cuando dichos elementos se disponen siguiendo una ordenación determinada. (cuarzo ,mica >). Los minerales con estructura cristalina se dice que están cristalizados.
Propiedades químicas de los minerales:
- Isomorfismo: Poseen esta propiedad los minerales que con distinta composición química presentan la misma forma cristalina.
- Polimorfismo: Propiedad por la que un mineral puede cristalizar en más de una clase cristalina.
- Seudomorfismo: Se denomina así al fenómeno que tiene lugar cuando al transformar un mineral en otro cambia su estructura interna, pero no se modifica su forma cristalina externa.
Clasificación de los minerales
Carbonatos Los carbonatos son minerales formados por combinaciones de carbono, oxigeno y distintos metales. Su unidad fundamental es el grupo CO₃. Como ejemplos podemos nombrar a la calcita y la siderita .
Sulfuros
Los sulfuros son minerales formados por átomos de azufre y minerales en proporciones variables. Ejemplos: pirita ,cinabrio ,galena
Los silicatos son el grupo de minerales <http://es.wikipedia.org/wiki/Mineral> de mayor abundancia, pues constituyen más del 95% de la corteza terrestre <http://es.wikipedia.org/wiki/Corteza_terrestre>, además del grupo de más importancia geológica por ser petrogénicos, es decir, los minerales que forman las rocas <http://es.wikipedia.org/wiki/Roca>. Todos los silicatos están compuestos por silicio <http://es.wikipedia.org/wiki/Silicio> y oxígeno <http://es.wikipedia.org/wiki/Ox%C3%ADgeno>. Estos elementos pueden estar acompañados de otros entre los que destacan aluminio <http://es.wikipedia.org/wiki/Aluminio>, hierro <http://es.wikipedia.org/wiki/Hierro>, magnesio <http://es.wikipedia.org/wiki/Magnesio> o calcio <http://es.wikipedia.org/wiki/Calcio>.
Clasificación de los Silicatos
Las propiedades de los silicatos dependen más de la estructura cristalina en que se disponen sus átomos que de los elementos químicos que constituyen su fórmula. Más concretamente, dependen de la forma en que se dispone y enlaza con los iones la unidad fundamental de los silicatos, el tetraedro <http://es.wikipedia.org/wiki/Tetraedro> de (SiO₄)^4-.
La diferencia entre los distintos grupos es la forma en que estos tetraedros se unen. Se distinguen así las siguientes subclases:
-Nesosilicatos <http://es.wikipedia.org/wiki/Nesosilicato>: Con tetraedros sueltos, de forma que cada valencia libre del tetraedro queda saturada por un catión <http://es.wikipedia.org/wiki/Cati%C3%B3n> distinto del silicio. Sus fórmulas serán (SiO₄)^4-. Se agrupan en: Zircón <http://es.wikipedia.org/wiki/Zirc%C3%B3n>, Olivino <http://es.wikipedia.org/wiki/Olivino>, Granate <http://es.wikipedia.org/wiki/Granate>, Nesosubsilicatos <http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Nesosubsilicato&action=edit&redlink=1>.

-Sorosilicatos <http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Sorosilicato&action=edit&redlink=1>: Con dos tetradros unidos por un vértice <http://es.wikipedia.org/wiki/V%C3%A9rtice> para formar un grupo (Si₂O₇)^6-.

-Ciclosilicatos <http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Ciclosilicato&action=edit&redlink=1>: Con grupos de tres, cuatro o seis tetraedros, unidos en anillo.

-Inosilicatos <http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Inosilicato&action=edit&redlink=1>: Con grupos de tetraedros unidos en largas cadenas de longitud indefinida. Los más comunes son los que presentan cadenas simples, los llamados piroxenos <http://es.wikipedia.org/wiki/Piroxeno>, mientras que los llamados anfíboles <http://es.wikipedia.org/wiki/Anf%C3%ADbol> tienen cadenas dobles. Esta estructura dota a estos minerales de hábito <http://es.wikipedia.org/wiki/H%C3%A1bito> fibroso.

-Filosilicatos <http://es.wikipedia.org/wiki/Filosilicato>: Con tetraedros unidos por tres vértices a otros, formando una red plana que se extiende en un plano de dimensiones indefinidas. Esta estructura dota a estos silicatos de hábito foliado.

-Tectosilicatos <http://es.wikipedia.org/wiki/Tectosilicato>: Con tetraedros unidos por sus cuatro vértices a otros tetraedros, produciendo una malla de extensión tridimensional, compleja. La sustitución de silicio por aluminio en algunos tetraedros permite que en la malla se coloquen cationes.

Los silicatos son el grupo de minerales  de mayor abundancia, pues constituyen más del 95% de la corteza terrestre ,además del grupo de más importancia geológica por ser petrogénicos, es decir, los minerales que forman las rocas Todos los silicatos están compuestos por silicio  y oxígeno Estos elementos pueden estar acompañados de otros entre los que destacan aluminio , hierro magnesio  o calcio

Clasificación de los Silicatos
Las propiedades de los silicatos dependen más de la estructura cristalina en que se disponen sus átomos que de los elementos químicos que constituyen su fórmula. Más concretamente, dependen de la forma en que se dispone y enlaza con los iones la unidad fundamental de los silicatos, el tetraedro  de (SiO₄)^4-.
La diferencia entre los distintos grupos es la forma en que estos tetraedros se unen. Se distinguen así las siguientes subclases:
-Nesosilicatos : Con tetraedros sueltos, de forma que cada valencia libre del tetraedro queda saturada por un catión  distinto del silicio. Sus fórmulas serán (SiO₄)^4-. Se agrupan en: Zircón Olivino Granate Nesosubsilicatos

-Sorosilicatos :Con dos tetradros unidos por un vértice  para formar un grupo (Si₂O₇)^6-.

-Ciclosilicatos : Con grupos de tres, cuatro o seis tetraedros, unidos en anillo.

-Inosilicatos : Con grupos de tetraedros unidos en largas cadenas de longitud indefinida. Los más comunes son los que presentan cadenas simples, los llamados piroxenos ,mientras que los llamados anfíboles  tienen cadenas dobles. Esta estructura dota a estos minerales de hábito  fibroso.

-Filosilicatos : Con tetraedros unidos por tres vértices a otros, formando una red plana que se extiende en un plano de dimensiones indefinidas. Esta estructura dota a estos silicatos de hábito foliado.

-Tectosilicatos : Con tetraedros unidos por sus cuatro vértices a otros tetraedros, produciendo una malla de extensión tridimensional, compleja. La sustitución de silicio por aluminio en algunos tetraedros permite que en la malla se coloquen cationes.