Mineralogía y Cristalografía: Conceptos Fundamentales y Clasificación
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Mineralogía y Cristalografía: Fundamentos Esenciales
La mineralogía es la ciencia que estudia los minerales. Analiza su composición química, estructura cristalina, propiedades físicas y las condiciones de su génesis, así como su importancia práctica.
Cristalografía: El Estudio de la Materia Cristalina
La cristalografía se dedica al estudio de la materia cristalina. Investiga las leyes que gobiernan su formación y sus propiedades geométricas, químicas y físicas. Se subdivide en:
- Cristalografía Geométrica: Estudia las propiedades y leyes que rigen la forma externa y la estructura interna de los cristales.
- Cristaloquímica: Analiza los tipos de partículas que componen los cristales, su dinámica y la relación entre ellas.
- Cristalofísica: Examina las reacciones de la materia cristalina a los estímulos físicos del entorno. Estas respuestas son cruciales para la identificación de minerales.
Conceptos Clave: Cristal, Estado Cristalino y Estructura Cristalina
Un cristal es un sólido homogéneo con un orden interno tridimensional de largo alcance, lo que significa que posee una estructura interna ordenada.
El estado cristalino es el estado de equilibrio termodinámico de un sólido. Bajo condiciones termodinámicas específicas (presión y temperatura) y con una composición determinada, le corresponde una estructura cristalina particular.
La estructura cristalina es la disposición periódica y ordenada en el espacio tridimensional de los constituyentes atómicos de un sólido en estado cristalino.
La principal propiedad de los sólidos en estado cristalino es la periodicidad. De ella se derivan otras características macroscópicas como la homogeneidad, anisotropía y simetría.
Definiciones: Mineral, Mineraloide y Roca
Un mineral es un sólido homogéneo natural1, con una composición química2 definida y una disposición atómica3 ordenada. Normalmente, se origina por un proceso inorgánico4.
Un mineraloide (también llamado sólido amorfo) tiene componentes que no están ordenados siguiendo un patrón de repetición geométrica.
Una roca es una asociación natural de uno o varios minerales, relacionados genéticamente como resultado de un proceso geológico definido. En general, se asume un estado sólido, aunque algunas pueden ser líquidas (petróleo) o gaseosas (gas natural).
Clasificación de los Elementos Químicos en Mineralogía
Los elementos químicos se clasifican según su abundancia en:
- Elementos mayores (%): O, Si, Al, Fe, Ca, Na, Mg y K (constituyen el 98.4%).
- Elementos minoritarios (%): Mn, P, C, H, Ti, Ba.
- Elementos traza (p.p.m.): El resto de los elementos.
Clasificación de Goldschmidt
La clasificación de Goldschmidt agrupa los elementos según su afinidad geoquímica:
- Siderófilos: Tienden a presentarse en estado nativo.
- Calcófilos: Forman sulfuros.
- Litófilos: Forman compuestos con el oxígeno.
- Atmófilos: Compuestos gaseosos.
- Biófilos: Tienden a formar parte de la materia orgánica.
Conceptos Adicionales: Especie Mineral, Variedad, Asociación y Paragénesis
Especie mineral: Individuos minerales con una estructura cristalina determinada y una composición química que se encuentra dentro de un rango de variaciones continuas, en equilibrio bajo condiciones específicas (Co).
Variedad mineral: Abarca las variaciones de composición y/o estructura posibles dentro de una especie mineral. Esto incluye las modificaciones en las propiedades químicas, la morfología de los cristales, etc. (Ejemplos: cobres grises, platas rojas, (Ni, Co, Fe, As, S, etc.).
Asociación: Coexistencia de determinadas especies minerales en un mismo yacimiento.
Paragénesis: Coexistencia de diversas especies minerales en equilibrio, originadas a partir de un mismo proceso geológico.
