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Minerales
Los minerales
Los minerales son cuerpos de materia sólida del suelo que pueden aparecer de formas muy diversas, ya sea de forma aislada o como componentes fundamentales
de las rocas.
Se pueden estudiar los minerales a partir de las distintas propiedades que presentan, como la dureza,
geometría (en cristales), composición química, densidad, etc.
La mayor parte de los objetos que usamos en nuestra vida cotidiana proceden de uno o varios minerales.
Estructura cristalinaLos minerales se caracterizan,
entre otras cualidades, por poseer una estructura cristalina. Los
materiales cristalinos son aquellos materiales sólidos, cuyos
elementos constitutivos se repiten de manera ordenada en las tres
direcciones del espacio.
Así, la propiedad característica y definidora de la materia cristalina
es ser periódica. Quiere esto decir que, a lo largo de cualquier
dirección, los elementos que la forman se encuentran repetidos a la misma distancia (traslación). Este principio es válido partiendo
desde cualquier punto de la estructura. Si tomamos las
traslaciones mínimas en un cristal (traslaciones fundamentales) y
desarrollamos el paralelepípedo que generan, obtendremos la
celda unidad.
¿Cuáles son las características del mineral y del cristal, cuáles son las diferencias entre
ellos?
Un mineral es un conjunto (natural formado) de elementos químicos. Generalmente los elementos Si,
Al, K, Na, Fe, Ca, Mg, Cl, O, (entre otros) forman el mineral. Los nombres de los minerales dependen de
su formula y de su estructura atómica.
Un conjunto de minerales se llama roca. El nombre de la roca depende de su génesis y del contenido en
minerales. Algunas rocas son monominerálico, es decir principalmente contienen un mineral (como la
caliza a la calcita).
Un Mineral es:
Naturalmente formado. Inorgánico.En general sólido.Posee una composición química definida.Materialmente homogéneo.Cristalinos (con estructura atómica ordenada) oamorfos (sin estructura cristalina, por ejemplo los vidrios naturales).
Vanadita
La mayoría de los minerales son cristales.
Los minerales pueden haberse formado por
procesos inorgánicos o con la colaboración de
organismos por ejemplo azufre elementar, pirita y otros sulfuros pueden ser
formado por reducción con la colaboración de
bacterias.
A veces los minerales forman parte de
organismos como por ejemplo calcita, aragonita
y ópalo, se pueden formarse esqueletos o
conchas de microorganismos e
invertebrados y apatita, que es un componente esencial de huesos y
dientes de los vertebrados.
Cristal
Los cristales se reconoce por su belleza y simetría. Los cristales son formado naturalmente o son cultivado artificialmente. Inorgánicos u orgánicos, por ejemplo Vitamina B12
En general sólidos. Materialmente homogéneos. Cristalinos, nunca amorfos. Los cristales tienen una disposición o un arreglo atómico único de sus elementos.
Los cristales naturales poseen grados de simetría característicos los que son consecuencia del arreglo interno de los átomos que los forman.
Los cristales son isotrópicos o anisotrópicos.
Los cristales isotrópicos tienen las mismas propiedades físicas en todas las direcciones, por ejemplo, halita, pirita.
Los cristales anisotrópicos tienen propiedades físicas que son diferentes en distintas direcciones, por ejemplo, cordierita, biotita, cuarzo.
Estructura atómica de los minerales/cristales
Cada mineral y cada cristal tiene una composición constante de elementos en proporciones definidas.
El diamante se constituye solo de un único elemento: el carbono C.
La sal de mesa común , el mineral halita se compone
de dos elementos: sodio y cloro, en cantidades iguales: NaCl.
El símbolo de la halita 'NaCl' indica que cada ion de sodio está acompañado por un ion de cloro.
El mineral pirita, también llamado oro de los tontos se compone de dos elementos: hierro y
azufre, pero este mineral contiene dos iones de S por cada ion de Fe. Esta relación se expresa por el
símbolo FeS2.
El cristal tiene una disposición o un arreglo atómico único de sus elementos. Cada cristal
tiene una forma cristalina y característica producida por su estructura cristalina.
Propiedades físicas de los minerales Morfología
Se distingue la combinación de las caras del mineral/cristal y el hábito del mineral/cristal.
Combinación de las caras 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.
P.e. la galenita PbS y la halita NaCl, que pertenecen al sistema cúbico pueden cristalizar como cubos, además
la galenita 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.
Las caras de un cristal (habito)
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:
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 barita.
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.
Dureza
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:
Dureza Mineral Comparación
1 Talco La uña lo raya con facilidad
2 Yeso La uña lo raya
3 CalcitaLa punta de un cuchillo lo raya con
facilidad
4 Fluorita La punta de un cuchillo lo raya
5 ApatitoLa punta de un cuchillo lo raya con
dificultad
6Feldespato
PotásicoUn trozo de vidrio lo raya con dificultad
7 CuarzoPuede rayar un trozo de vidrio y con ello
el acero despide chispas
8 TopacioPuede rayar un trozo de vidrio y con ello
el acero despide chispas
9 CorindónPuede rayar un trozo de vidrio y con ello
el acero despide chispas
10 DiamantePuede rayar un trozo de vidrio y con ello
el acero despide chispas
Escala de MOHS:
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.
Exfoliación (crucero)
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.
Amatista
Las exfoliaciones se distinguen asi:
· 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. Barita 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.
Brillo El brillo es debido por la capacidad del mineral de
reflejar la luz incidente. Se distinguen minerales del brillo.
Brillo Ejemplos / Descripción
Metálico pirita, magnetita, hematita, grafito
semimetálico uraninita (pechblenda, UO2), goethita
No-metálico
Vítreocuarzo, olivino, nefelina, en las caras cristalinas,
siderita
Resinoso como la resina, p.j. esfalerita.
Grasograsoso al tacto: cuarzo, nefelina de brillo gris
graso.
Oleoso olivino.
Perladocomo el brillo de las perlas, p.ej. talco, biotita,
siderita
Sedosocomo el brillo de seda: yeso de estructura
fibrosa, sericita, goethita
Mate como el brillo de la tiza
Adamantino brillante: diamante, rutilo
Color
Respecto al color se distinguen dos grupos de minerales:
· los minerales idiocromáticos · los minerales alocromáticos.
Se llama idiocromáticos 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
Lapis lazuli azul oscuro
Turquesa azul característico
Malaquita verde brillante
Cobre nativo rojo cobrizo
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 p. ej.:
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.
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 rubi.
El zafiro es una variedad transparente de corindón de varias colores.
Por la existencia de minerales alocromáticos el color es un medio problemático para identificar un mineral.
Mimetita
Bauxita
Vivianita
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, El color de la raya de hematita es rojo cereza, El color de la raya de goethita es de color café.
Otras propiedades de los minerales Cristales maclados
Algunos cristales están formados por dos o más partes en las cuales la celosía (Kristallgitter) 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 separados 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.
(Figuras: Maclas)
Solubilidad
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.
Densidad
El peso especifico 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 especifico de alrededor de 2,7 g/cm3, aunque el peso especifico medio de los minerales metálicos es aproximadamente de 5 g/cm3. Los minerales pesados son los que tienen un peso especifico más grande que 2,9 g/cm3, por ejemplo circón, pirita, piroxeno, granate.
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 especifico' o 'densidad' del mineral.
Propiedades magnéticas y eléctricas
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 pirotita 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.
• CALCOPIRITA, MAGNETITA OLIVINO Y GRANATE
(ALMANDINO), FUENTE DE EXTRACCIÓN DEL HIERRO
• MINERAL Y MENA COMUN DEL HIERRO, SE CARACTERIZA POR TENER GRANDES CUALIDADES MAGNETICAS, GENERALMENTE
ES DE COLOR HIERRO Y OPACA
• HIERO EN ESTADO NATURAL COMPUESTO DE MAGNETITA Y
OLIGISTO
• ES UN ELEMENTO METÁLICO,
MAGNÉTICO, MALEABLE.
Luminiscencia y fluorescencia
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.
Piezoelectricidad
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 p.e 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 zafiro piezoeléctrico genera una pequeña carga eléctrica a causa de su deformación sufrido arriba 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.
Clasificación química La clasificación química divide los minerales en grupos según sus compuestos químicos. Cualquier mineral conocido puede ser integrado dentro de estos grupos, pues la práctica totalidad de ellos incluyen alguno de estos compuestos.
Elementos nativos
Elementos nativos son los elementos que aparecen sin combinarse con los átomos de otros elementos como p.ej. oro Au, plata Ag,
cobre Cu, azufre S, diamante C.
Aparte de la clase de los elementos nativos los minerales se clasifican de acuerdo con el carácter del ion negativo (anión) o grupo de
los aniones, los cuales están combinados con iones positivos.
OroFormula: AuDureza: 2,5 - 3Peso específico: 15,5 - 19,3Color: amarillo, doradoColor de la raya: Brillo: metálicoCristales: Fracturamiento:Sistema cristalino:Origen: hidrotermal
CobreFormula: CuDureza: 2,5 - 3Peso específico: 8,5 - 8, 9Color: rojo de cobre, tal vez verde Color de la raya: rojo metálico Brillo: metálico Cristales: cubos Fracturamiento: Sistema cristalino: cúbico Origen: hidrotermal, sedimentario
AzufreFormula: α SDureza: < 2Peso específico: 2,0 - 2,1 Color: amarillo Color de la raya: blanca Brillo: diamantino Cristales: piramidalFracturamiento: bien, concoide Sistema cristalino: romboédricoOrigen: volcánico
Sulfuros incluido compuestos de selenio (Selenide), arsenurios (Arsenide), telururos
(Telluride), antimoniuros (Antimonide) y compuestos de bismuto (Bismutide).
Los sulfuros se distinguen con base en su
proporción metal:azufre según el proposito de STRUNZ (1957, 1978).
Ejemplos son galena PbS, esfalerita ZnS, pirita FeS2, calcopirita CuFeS2, argentita Ag2S,
Löllingit FeAs2.
CalcopiritaBlenda
Galena
Niquelina
Haluros
Los aniones característicos son los halógenos F, Cl, Br, J, los cuales están combinados con cationes relativamente grandes de poca
valencia, p.e. halita NaCl, silvinita KCl, fluorita CaF2.
Formula: NaClDureza: 2 Peso específico: 2,1 -2,2Color: blanco, transparente, rosado Color de la raya: blanco Brillo: vítreo Cristales: cúbico Fracturamiento: perfectoSistema cristalino: cúbicosabor de alOrigen: sedimentario
Minerales parecidos: Silvinita
Óxidos y Hidróxidos
Los oxidos son compuestos de metales con oxígeno como anión, p.e. cuprita Cu2O,
corindón Al2O3, hematita Fe2O3, cuarzo SiO2, rutilo TiO2, magnetita Fe3O4.
Los hidroxidos están caracterizados por iones de hidroxido (OH-) o moleculas de H2O-, p.e.
limonita FeOOH: goethita *-FeOOH, lepidocrocita *-FeOOH.
Formula: SiO2 Dureza: 7Peso específico: 2,65Color: transparente, blanco, diferentesColor de la raya: blancoBrillo: vítreo, oleoso, Cristales: columnar, piramidalFracturamiento: concoideSistema cristalino: hexagonal, trigonalOrigen: hidrotermal, ígnea, sedimentario
Minerales parecidos: Cordillerita, Berilo, Topas
Formula: Fe3O4MagnetitaDureza: 5,5- 6Peso específico: 4,9 - 5,2Color: negro, azul oscuro Color de la raya: negro - gris, café Brillo: semimetálico Cristales: octaedosFracturamiento: concoideSistema cristalino: cúbicoOrigen: hidrotermal, magmático Minerales parecidos: Cromita, Ilmenita
Formula: MnO2PirolusitaDureza: 2 - 6Peso específico: 4,7 - 5,0Color: negro - gris oscuroColor de la raya: negro Brillo: semi-metálicoCristales: agujaFracturamiento: irregularSistema cristalino: rhombicoOrigen: hidrotermal, sedimentario> común: forma dendrítica Minerales parecidos: Manganita
Carbonatos
El anión es el radical carbonato (CO3)2-, p.e.
calcita CaCO3, dolomita CaMg(CO3)2, malaquita Cu2[(OH)2/CO3].
Formula: CaCO3 CalcitaDureza: 3Peso específico: 2,6-2,8Color: transparente, blanco, otrosColor de la raya: blancoBrillo: vidrioCristales: trigonalFracturamiento: muy bien en tres direccionesOrigen: vetas, hidrotermal, sedimentario-reacción fuerte con ácido clorhídrico
AzuritaFormula: Cu3[(OH/CO3]2Dureza: 3,5 - 4Peso específico: 3,7 - 3,9Color: azul-claro Color de la raya: azul claro Brillo: vítreo Cristales: tabular, columnar Fracturamiento: perfecto Sistema cristalino: monoclínico Origen: hidrotermal, sedimentario
Formula: CaCO3 AragonitoDureza: 2,9-3Peso específico: 3,5 - 4Color: blanco (amarillo claro)Color de la raya: blancoBrillo: vítreoCristales: columnar, aguja, tabularFracturamiento: irregular, concoideSistema cristalino: romboédricoOrigen: hidrotermal, sedimentarioEstalactitas son de AragonitoMinerales parecidos: Calcita,
Estroncianita, Baritina
Sulfatos, Wolframatos, Molibdatos y Cromatos
En los sulfatos el anión es el grupo (SO4)2- en el
cual el azufre tiene una valencia 6+, p.e. en la barita BaSO4, en el yeso CaSO4*2H2O.
En los wolframatos el anión es el grupo wolframato (WO4)4
-, p.e. scheelita o bien esquilita CaWO4.
Formula: Ca[SO4] x 2 H2O Yeso Dureza: 1,5 - 2Peso específico: 2,3 -2,4 Color: blancoColor de la raya: blancaBrillo: vítreosoCristales: columnar, agujasFracturamiento:Sistema cristalino: monoclínicoOrigen: hidrotermal, sedimentario Minerales parecidos: anhidrita, Caolinita
ChalcantitaFormula: Cu [SO4] x 5 H2ODureza: 2,1Peso específico: 2,1 - 2, 3 Color: azul Color de la raya: blanca Brillo: vítreo, translucido Cristales: laminar Fracturamiento: irregularSistema cristalino: triclínicoOrigen: hidrotermal, vetas
Fosfatos, Arseniatos y Vanadatos
En los fosfatos el complejo aniónico (PO4)3- es el complejo principal, como en el apatito Ca5[(F, Cl, OH)/PO4)3]los arseniatos contienen (AsO4)3- y los
vanadatos contienen (VO4)3- como complejo aniónico.
Silicatos
Es el grupo más abundante de los minerales formadores de rocas donde el anión está
formado por grupos silicatos del tipo (SiO4)4-.
La estructura de los silicatos
Más del 90% de los minerales que forman las rocas son silicatos, compuestos de silicio y oxígeno y uno o más
iones metálicos. Los principios estructurales de los silicatos son
los siguientes: a) Cada uno de los silicatos tiene como compuesto básico un ion complejo de forma tetraédrica. Este
tetraedro consiste en una combinación de un ion de silicio con un radio de 0.42Å, rodeado por 4 iones de oxígeno con un radio de 1.32Å tan estrechamente como es posible geométricamente. Los iones de
oxígeno se encuentran en las esquinas del tetraedro y aportan al tetraedro una carga eléctrica de -8 y el ion de silicio contribuye con +4. Así , el tetraedro puede considerarse como un anion complejo con una carga neta de -4. Su símbolo es [SiO4]4-. Se lo conoce como
anión silicato.
b) La unidad básica de la estructura de los silicatos es el tetraedro de [SiO4]4-. Se distinguen algunos pocos
tipos estructurales de los silicatos: los neso-, soro-, ciclo-, ino y tectosilicatos.
c) El catión Al3+ puede ser rodeado por 4 o 6 átomos de oxígeno (cifra de coordenación de 4 o 6) y tiene un diámetro iónico muy similar a Si4+ (Si4+: 0.42Å, Al3+:
0.51Å). Por esto reemplaza al Si4+ en el centro del tetraedro p.e. en la moscovita
KAl[6]2[(OH)2/Si3Al[4]O11] o se ubica en el centro de un octaedro como los cationes Mg2+ o Fe2+ p.e. en el
piroxeno de sodio Jadeita NaAl[6]Si2O6.
Tipos de estructuras de silicatos
-Silicatos formados de tetraedros independientes, que alternan con iones metálicos positivos como p.e. en el olivino. Además el oxígeno del anión silicato [SiO4]4- simultáneamente puede pertenecer a 2 diferentes tetraedros de [SiO4]4-. De tal
manera se forman aparte de los tetraedros independientes otras unidades tetraédricas.
- Sorosilicatos formados de paras de tetraedros: [Si2O7], p.e. epidota.
- Ciclosilicatos formados por anillos de tetraedros de [SiO4]4-: [Si3O9]6-, [Si4O12]8-, [Si6O18]12-, p.e. berilo Be3Al2[Si6O18].
- Inosilicatos formados por cadenas simples o cadenas dobles de tetraedros de [SiO4]4-:
por cadenas simples por ejemplo piroxenos por cadenas dobles por ejemplo anfíboles.
- Filosilicatos formados por placas de tetraedros de [SiO4]4- p.e. caolinita, talco.
- Silicatos con estructuras tetraédricas tridimensionales, p.e feldespatos y los feldespatoides.
Feldespatos
Feldespato Potásico. (Ortoclasa: KAlSi3O8)
Dureza: 6.G: 2,6.Brillo: Vítreo, transparente a translúcido.Color: Rosado, blanco amarillo.Clivaje: En 2 direcciones que se cortan a 90º.Fractura: concoidal, cuando no se parte según planos de clivaje.Maclas: frecuentemente en cristales bien formados.Nota: Se altera con facilidad, especialmente en presencia de aguas carbonatadas y origina minerales de arcilla tipo caolín.
Feldespato Plagioclasa. (Albita: NaAlSi3O8) (Anortita: CaAl2Si2O8)
Dureza: 6 a 6,5.G: 2,6 a 2,8.Brillo: Vítreo.Color: Blanco, gris anaranjado.Clivaje: en dos direcciones que se cortan a 86º.Maclas: Muy comunes del tipo polisintéticas.Nota: Un plano de exfoliación basal en un mineral de plagioclasa aparece normalmente cruzado`por bandas o estrías paralelas que constituyen una de las mejores pruebas de que el mineral pertenece a la serie de las plagioclasas.
Se alteran a minerales de arcilla.
MICAS
Biotita (K(Mg,Fe)3(AlSi3O10)(OH)2 y Muscovita (KAl2(AlSi3O10)(OH)2
Dureza: 2,5 a 3.G: 2,7 a 3,1.Brillo: reluciente, transparente a ópaco (biotita).Color: verde oscuro a negro (biotita).Clivaje: en una dirección (perfecto).Maclas: No tiene.Nota: La biotita puede reducirse con gran facilidad a placas, muy delgadas flexibles y elásticas y que son paralelas al plano de clivaje.La muscovita presenta
Brillo: Vítreo a sedoso, transparente a translúcido.Color: incoloro, en bloques gruesos con tonalidad amarillas, pardas, verdes o rosadas.
Piroxenos
Son por lo general de colores verde oscuro a negro.Poseen brillo mate a apagado.Presentan clivaje imperfecto en 2 direcciones que se cortan aproximadamente a 80º.Tienen dureza entre 5 y 6.Tienen densidad entre 3,2 a 3,5.Corresponden a silicatos complejos de calcio, magnesio y hierro que aparecen en rocas ígneas, principalmente en rocas básicas tales como gabros y basaltos.
Anfíboles
Familia de minerales similares a los piroxenos en cuanto a composición, pero generalmente con más iones de hidróxilo (OH).Cristales prismáticos, largos y con 6 caras.Color verde a negro o castaño.Tienen brillo más vítreo que los piroxenos.Dureza variable entre 5 y 6.Poseen densidad entre 3,2 a 3,5.Clivaje imperfecto en 2 direcciones que se cortan en 50º ó 120º aproximadamente.
Olivino (Forsterita: Fe2(SiO4) (Fayalita: Mg2(SiO4)
Dureza: 6,5 a 7.G: 3,3 a 3,4.Brillo: Vítreo a lustroso, transparente a translúcido.Color: Verde olivo, café o rojizo.Clivaje: No tiene.Maclas: No tiene.Fractura: Concoidal.Nota: Es un mineral corriente en rocas ígneas básicas a ultrabásicas, y aparece en cristales deformados y aplastados frecuentemente en forma de granos y masas granulares.
De acuerdo con señalado, se ha establecido una escala que vincula los minerales formados según sus
condiciones. Esta escala es la escala de Goldich o que es equivalente a la serie de descomposición de
Bowen.
