Minerales:Clasificación y Propiedades de los Minerales Hernán Santos, Ph.D. Departamento de Geología Recinto Universitario de Mayagüez

¿Que es un Mineral? Un mineral es un sólido inorgánico que ocurre naturalmente, con una composición química definida que puede ser expresada con una formula y cuyos átomos poseen una estructura interna definida.

Los Minerales están compuestos de uno o mas elementos Los Minerales están compuestos de uno o mas elementos. Un elemento es la forma de la materia mas simple y la cual no se puede subdividir (en formas mas simples). Los átomos son las partículas mas pequeñas de un elemento que retiene todas sus características. Cuando un mineral crece en un espacio abierto los átomos o iones se arreglan de forma geométrica produciendo cristales.

Estructura cristalina La estructura interna ordenada de los minerales. Cada mineral produce un arreglo único de átomos e iones en tres dimensiones, análogo a huellas digitales que sirven para identificar el mismo.

Grupos Principales de Minerales 1- Silicatos; contienen silicón, oxigeno, y otros elementos. 2- Carbonatos; contienen carbón, oxigeno, calcio y otros átomos. 3- Óxidos; oxigeno y otros átomos. 4- Sulfatos; contienen sulfuro, oxigeno y otros átomos. 5- Sulfitos; contienen otros átomos (no oxigeno)

Debido a que silicón y oxigeno son elementos bien abundantes en la Corteza Terrestre, los silicatos son un 90% de los minerales que la componen. Elemento % en Corteza Terrestre oxigeno 45.20 silicón 27.20 aluminio 8.0 Calcio 5.8 Magnesio 2.7 Sodio 2.3 Potasio 1.7

Los Silicatos SiO4, Si es un Ion pequeño con carga positiva que cuadra muy bien dentro de los iones grandes con carga negativa de oxigeno. Forman un tetraedro de silicio con carga de negativo 4 (-4). O2- Si4+ O2- O2- O2-

Para formar una carga eléctrica neutral un tetraedro de silicio tiene que adquirir cuatro cargas positivas. Iones positivos se pueden unir al tetraedro o tetraedros adyacentes pueden compartir sus oxígenos.

Existen 5 grupos principales de estructuras cristalinas de silicio: Tetraedros independientes Cadenas simples Cadenas dobles Capas de tetraedros Estructuras tridimensionales de tetraedros

Tetraedros independientes Los tetraedros independientes están unidos por un ion positivo y no comparten sus oxígenos. Ej. Olivina

Cadenas simples Cada tetraedro comparte dos oxígenos restando una carga de (-2). Como la unión dentro de cada cadena es fuerte y la unión entre cadenas mas débil; estos minerales tienden a tener clivaje. Ej. piroxeno

Una cadena doble se forma cuando tetraedros adyacentes comparten dos oxígenos y un tercer oxigeno es compartido con otra cadena de tetraedros. Ej. hornablenda Cadenas dobles

Capas de tetraedros Los tres oxígenos en la base del tetraedro son compartidos. El cuarto oxigeno esta libre para unirse a un ion de carga positiva. Ej. Mica (biotita, moscovita)

Estructuras tridimensionales de tetraedros Cuando todos los oxígenos son compartidos con tetraedros adyacentes resulta en una estructura tridimensional. Ej.

La Forma de los Cristales

Carbon y Diamante

¿Como identificamos los minerales? Las características químicas de los minerales resultan en combinaciones únicas de propiedades químicas y físicas que se pueden utilizar para identificar los minerales. Color, traza, dureza, lustre, clivaje, fractura, olor y sabor, efervescencia, y forma cristalina.

Color El color puede ser útil en la clasificación de algunos minerales y no ser importante en otros. Cuarzo pude existir en muchos colores. Azufre, epidote, malaquita, azurita en un solo color.

El cuarzo puede tener diferentes colores El cuarzo puede tener diferentes colores. Para este mineral el color NO es una propiedad útil para su clasificación

Color

Color Color La Azurita es siempre del mismo color azul.

Malaquita es siempre del mismo color verde.

Azufre Rejalgar Algunos minerales de colores brillantes como el azufre y el rejalgar son fácil de identificar por su color. Estos minerales suelen ser venenosos.

Cuando los minerales son raspados en una placa de porcelana estos dejas una traza de un color especifico. En ocasiones la traza del mineral es de un color diferente al color del mineral. Ej. Pirita Traza

La pirita, “El oro de los Tontos” se puede distinguir del oro por su raspadura en una placa de porcelana, también conocida como traza.

Dureza

Lustre El lustre describe que tanto el mineral refleja la luz en su superficie. Existen lustres metálicos o no-metálicos. En los metálicos los electrones sueltos son activados por la luz resultando en un lustre brillante. Los no-metálicos pueden ser de vidriosos a completamente opacos.

Clivaje Clivaje es la tendencia de algunos minerales a partir a lo largo de planos débiles en su estructura cristalina. Cada fragmento resultante tendrá la misma forma. El numero de clivaje varia en los minerales. Algunos minerales no tienen clivaje y otros tienen 2, 3 , 4.

Clivaje Clivaje es la tendencia de los minerales de partir a lo largo de planos débiles en la estructura cristalina. Mica- tiene un clivaje Fluorita- tiene cuatro clivajes

Fractura Minerales que no tiene clivaje (por que su estructura cristalina es fuerte) se parten a lo largo de fracturas; por lo general de forma concoide.

Olor y sabor En muchas ocasiones vera geólogos oliendo o probando las muestras. Esto se debe a que algunos mineral tienen sabor y olor. Otros minerales se adhieren a la lengua al probarlos. Algunos minerales de color brillante son venenosos. Realgar Orpiment

Efervescencia Minerales que contiene CO3 muestran efervescencia cuando se mezcla con un ácido.

Forma cristalina La forma geométrica tridimensional de un cristal es el reflejo del arreglo interno de su estructura. Esta forma es suficiente en ocasiones par clasificar el mineral. Los ángulos entre las caras de los cristales siempre son los mismos. El angulo etre las caras de un cristal de cuarzo es de 120 grados.

Magnetismo