Propiedades y Clasificación de Minerales: Composición, Estructura y Características

Estructura y Defectos Cristalinos

Isomorfismo: Durante el ensamblaje de la red cristalina de un mineral, suelen producirse sustituciones de algún elemento. Los minerales isomorfos tienen la misma estructura cristalina, pero con composiciones químicas variables en función de la cantidad de sustituyentes que presentan. Un ejemplo son las plagioclasas, donde se sustituyen elementos con tamaño y propiedades similares.

Polimorfismo: Los polimorfos son minerales con la misma composición química, pero con estructuras cristalinas diferentes. Su formación depende de las condiciones físico-químicas.

Imperfecciones: Son irregularidades en las caras de los cristales, generalmente causadas por la falta de espacio durante su crecimiento. Las más frecuentes son las dislocaciones en las caras o la falta de alguna cara.

Asociaciones de Cristales: Los cristales pueden crecer junto a otros a partir de núcleos diferentes pero muy próximos. Si se disponen de manera irregular, se denominan agregados; si siguen un patrón regular, se llaman maclas.

Propiedades de los Minerales

Propiedades Mecánicas

• Fractura: Rotura en fragmentos irregulares.
• Exfoliación: Rotura en fragmentos regulares según planos cristalográficos.
• Dureza: Facilidad o dificultad de rayar un mineral (se mide en la escala de Mohs).
• Tenacidad: Resistencia a ser roto, molido, doblado o desgarrado.

Propiedades Ópticas

• Color: Color real del mineral, observado macroscópicamente o en polvo (raya).
• Refringencia: Forma en que la luz pasa a través del mineral (mono o birrefringente).
• Luminiscencia: Propiedad de emitir luz sin estar incandescente (fluorescencia, fosforescencia).
• Brillo: Aspecto que tiene un mineral cuando refleja la luz.

Otras Propiedades

• Peso Específico: Relación entre el peso del mineral y el mismo volumen de agua a 4 grados Celsius.
• Punto de Fusión: Temperatura a la que el mineral pasa de sólido a líquido.
• Magnetismo: Capacidad de atraer cuerpos ferromagnéticos.
• Propiedades Eléctricas: Capacidad de adquirir cargas eléctricas al ser calentado o sometido a presión.

Clasificación de Minerales

Algunos ejemplos de clasificación según su composición química son:

• Sulfuros: Pirita, calcopirita, cinabrio, galena y blenda.
• Óxidos e Hidróxidos: Oligisto, magnetita, asiterita, pirolusita, uraninita, corindón, goetita.
• Haluros: Halita, silvina y fluorita.
• Carbonatos: Calcita, siderita, dolomita, aragonita.
• Nitratos y Boratos: Nitratina, bórax.
• Fosfatos: Apatito y turquesa.
• Sulfatos: Yeso, anhidrita, baritina.
• Wolframatos: Wolframita y scheelita.
• Silicatos: Cuarzo y micas.

Composición Elemental de la Corteza Terrestre

Ocho elementos constituyen aproximadamente el 98.6% de la corteza terrestre:

• Oxígeno (47%)
• Silicio (28%)
• Aluminio (8%)
• Hierro
• Calcio
• Sodio
• Potasio
• Magnesio

El 1.4% restante corresponde a los demás elementos de la tabla periódica.

Propiedades del Magma

Temperatura

La temperatura de formación del magma se considera la temperatura inicial a partir de la cual comienza a enfriarse. Los magmas basálticos, ricos en olivino, tienen temperaturas de hasta 1300ºC, mientras que los magmas graníticos, ricos en cuarzo, rondan los 900ºC.

Viscosidad

La viscosidad es la resistencia interna de un fluido al movimiento. Los magmas son más viscosos cuanto mayor es la cantidad de sílice, ya que este compuesto puede polimerizarse dentro del fluido magmático, creando una estructura que dificulta el movimiento debido al rozamiento entre las distintas partes. Los magmas ácidos son muy viscosos, su ascenso es difícil y lento, y suelen ser ricos en gases. Los magmas básicos son poco viscosos y más fluidos, su ascenso es fácil y rápido, y no son tan ricos en gases.

Densidad

La densidad del magma depende de su composición química. La fusión de rocas de la corteza continental dará lugar a magmas ligeros, mientras que la fusión de rocas de la corteza oceánica y del manto tiene como resultado magmas de mayor densidad.

Sistemas Cristalinos

Los principales sistemas cristalinos se definen por sus parámetros de red:

• Cúbico: a = b = c; α = β = γ = 90°
• Tetragonal: a = b ≠ c; α = β = γ = 90°
• Hexagonal: a₁ = a₂ = a₃ ≠ c; α = β = 90°; γ = 120°
• Trigonal (Romboédrico): a₁ = a₂ = a₃ ≠ c; α = β = 90°; γ = 120°
• Rómbico: a ≠ b ≠ c; α = β = γ = 90°
• Monoclínico: a ≠ b ≠ c; α = γ = 90°; β ≠ 90°
• Triclínico: a ≠ b ≠ c; α ≠ β ≠ γ ≠ 90°