MINERALOGÍA FÍSICA

Estudia las Propiedades físicas de los minerales, como cohesión, elasticidad, densidad, propiedades que dependen de la luz, color, etc.

Propiedades físicas de los minerales

 

A efecto de reconocimiento de un mineral, la primera observación es la determinación de sus propiedades físicas. No todas tienen la misma importancia y a veces por sí solas alcanzan para determinar una especie mineral. De tal manera que la dureza, la raya y el peso específico, podríamos asignarle mayor importancia que el color, por ejemplo, que puede sufrir variaciones debido a trazas de elementos extraños.

 

Propiedades que dependen de la estructura

• Dureza.- La dureza se define como la resistencia al rayado de la superficie lisa de un mineral. Una superficie blanda se raya con más facilidad que una dura; de esta forma un mineral duro, como el diamante, rayará uno blando, como el grafito, mientras que la situación inversa nunca se producirá. La dureza relativa de los minerales se determina gracias a la escala de dureza de Mohs, nombre del mineralogista alemán Friedrich
  Mohs que la ideó en el año 1822.
  

 

En esta escala, diez minerales comunes (ver fig.) están clasificados en orden de creciente dureza recibiendo un índice: talco, 1; yeso, 2; calcita, 3; fluorita, 4; apatito, 5; ortosa (feldespato), 6; cuarzo, 7; topacio, 8; corindón, 9, y diamante, 10, (ver tabla) La dureza de una muestra se obtiene determinando qué mineral de la escala de Mohs lo raya. Así, la galena, que tiene una dureza de 2,5, puede rayar el yeso y es rayado por la calcita. La dureza de un mineral determina en gran medida su durabilidad.

La dureza está relacionada con la solidez, la durabilidad y la resistencia de sustancias sólidas, y, en sentido amplio, este término suele extenderse para incluir todas estas propiedades.

Tabla Escala de Mohs (Según dureza de los minerales)

ESCALA DE MOHS
Dureza	Mineral	Comparación	SISTEMA	RAYA
1	Talco	MUY BLANDOS ( rayado con facilidad )	Monoclínico	Rayados por la uña
2	Yeso	MUY BLANDOS	Monoclínico
3	Calcita	BLANDOS ( rayado con facilidad )	Hexagonal	Rayados por la navaja
4	Fluorita	BLANDOS	Cúbico
5	Apatito	SEMIDUROS	Hexagonal	Rayados por el vidrio
6	Feldespato	SEMIDUROS ( rayado con dificultad )	Monoclínico
7	Cuarzo	DUROS ( despide chispas )	Hexagonal	Rayan al vidrio
8	Topacio	DUROS ( despide chispas )	Rombico
9	Corindón	MUY DUROS ( despide chispas )	Rombico
10	Diamante	MUY DUROS ( despide chispas )	Cúbico

 

Fig. Escala de Mohs

Fuente (Dorling Kinddersley: "The visual dictionary of the human body")

• Clivaje.- (Exfoliación): Es la propiedad que tienen algunos minerales que al aplicarles una fuerza (golpe) se parten según ciertos planos dejando superficies planas y paralelas entre sí. Pueden ser: muy perfectos (micas), perfectos (la calcita), buena (feldespatos), imperfectos. 
  

  

  
  

Fig. Tipos de clivaje que se presentan en los minerales.

Fuente (Dorling Kinddersley: "The visual dictionary of the human body")

• Fractura.- Los minerales al ser sometidos a presión se rompen dejando formas irregulares sin seguir las caras planas que presenta, lo cual se observa en la fig. Pueden ser:
  

 

• Exfoliación: Se presenta dos superficies planas y paralelas a las caras reales o posibles del cristal.
  
• Terrosa: En forma de tierra, como el yeso.
  
• Ganchuda: En forma de ganchos, como el Cobre.
  
• Concoidal: Cuando la fractura es lisa y curva como el cuarzo.
  
• Astilllosa: Laminar o acicular, cuando es completamente irregular.
  

 

Fig. Tipos de fractura que se presentan en los minerales

Fuente (Dorling Kinddersley: "The visual dictionary of the human body")

• Tenacidad.- Es la resistencia que ofrece un mineral a la ruptura, trituración, curvatura o desgarre (seccionado), en resumen es su cohesión. Pueden ser: elásticos (cuando un mineral recupera su forma original tras ser deformado : Las micas ) , flexibles (Cuando un mineral puede ser doblado y pero no tiene la capacidad de recuperar su forma original, manteniendo la deformación de forma permanente : Talco , Clorita ), frágiles ( Cuando se rompe o reduce a polvo fácilmente ) , maleables (cuando puede ser conformado en hojas delgadas por percusión : plata, cobre), sectil (minerales blandos se pueden cortar con cuchillo: grafito, yeso) , Dúctil ( Cuando un mineral puede estirarse fácilmente hasta formar un hilo ) .
  

 

• Peso específico.- Se llama peso específico de un cuerpo a la relación entre el peso del mineral y el peso de un volumen igual de agua destilada a 4°C, ver ecuación. Por ejemplo, si un mineral tiene un pe.= 2, significa que dicho mineral pesa dos veces más que un volumen igual de agua destilada. El peso depende de la composición química y la estructura cristalina (minerales que cristalizan en formas diferentes tienen distinto peso específico, aunque su composición química sea idéntica: diamante grafito.)
  

 

 

Donde P1; es el peso del mineral medido en el aire y , P2; es el peso del mineral medido en el agua destilada a una temperatura de 4° C.

El peso específico de los minerales en g/cm³, varían entre 1,96 la Ulexita hasta 19,3 el oro nativo - minerales no metálicos (rocas) 2,6 a 2,8 - minerales metálicos (medio) 5,0 – cuarzo 2,65 – feldespato 2,5 – plagioclasa 2,6 a 2,8 – baritina 4,47 – magnetita 4,9 – Pirita 5,0 a 5,2
g/cm³

Propiedades dependientes de la luz

• Brillo.- El brillo es debido a la capacidad del mineral de reflejar la luz incidente sobre su superficie. Pueden ser: metálico, semimetálico y no metálico (Diamantino, vítreo, graso, nacarado, sedoso).
  

 

• Color.- Respecto al color se distinguen dos grupos de minerales:
  

 

a) Minerales
idiocromáticos, los que tienen colores característicos relacionados con su composición. En este caso el color es útil como medio de identificación; así la magnetita es negra, hematina es rojo, epidota verde, clorita es verde, la turquesa es azul, la malaquita es verde brillante, el cobre nativo es rojo cobrizo, el oro es amarillo, la plata es blanca.

 

b) Minerales alocromáticos, presentan un rango de colores dependiendo de la presencia de impurezas o de inclusiones. Así los feldespato K varía desde Incoloro hasta carne, rojo y verde, el cuarzo puro es incoloro, con inclusiones blanco lechoso, amatista es púrpura por las impureza de Fe y Ti, el corindón puro es incoloro, el zafiro es una variedad transparente del corindón de varios colores.

 

De lo anteriormente mencionado podemos ilustrarnos con la fig. a).

Fig. Propiedades dependientes de la luz: a) De izquierda a derecha, los minerales son: hematita (también llamado rojo de joyero), malaquita (compuesto verde cobre), azurita (azul real), cinabrio (rojo bermellón), lapislázuli (azul marino), rejalgar (compuesto de arsénico) y oropimente (mostrada en el centro, es un tipo de oropel u "oro de los locos"). b) Color de los minerales de acuerdo a la raya. – fuente (Dorling Kinddersley: "The visual dictionary of the human body")

 

• Raya.- (El color de la raya) Es el color del polvo de trozos de cristal molido muy fino que se desprenden de un mineral, al frotar el mineral sobre una porcelana blanca. Ej. feldespato potásico siempre será blanco (si es incoloro, color carne o verde); la magnetita es negro, la hematita es rojo cereza, de goethita es de color café. (ver fig. b)).
  

 

• Fluorescencia.- Es la propiedad que tienen algunos minerales de emitir luz "mientras" estén bajo la influencia de ciertos influjos, como la fluorita bajo influjos eléctricos o ciertos minerales como uranio bajo luz ultravioleta.
  

 

• Luminiscencia.- Es la emisión simultanea de luz de longitud de onda superior.
  

 

• Fosforescencia.- Se presenta cuando la emisión de luz de la Fluorescencia continúa.
  

 

Con todas las propiedades ya desarrollados anteriormente podemos realizar la tabla que es una clasificación de los minerales de acuerdo con su uso y propiedades.

Tabla Clasificación de los minerales

 

CLASIFICACIÓN DE LOS MINERALES
METÁLICOS		NO METÁLICOS		PETROGENÉTICOS	COMBUSTIBLES
BÁSICOS	Hierro	MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN	Caliza	Cuarzo	Carbones:
	Cobre		Mármol
	Plomo		Yeso	Feldespato	Turba
	Estaño		Arena		Lignito
	Zinc		Arcillas	Feldespatoides	Hulla
PRECIOSOS	Oro	FERTILIZANTES	Potasa		Antracita
	Plata		Fosfatos	Plagioclasas
	Platino		Nitratos		Petróleos
LIGEROS	Aluminio	OTROS	Caolín	Micas
	Magnesio		Sal		Gas Natural
DE ALEACIÓN	Cromo		Azufre
	Tungsteno		Asbesto	Piroxenos	Asfalto
	Molibdeno		talco
	Vanadio			Anfíboles	Bitúmenes
	Cobalto
	Manganeso		Piedras
	Tantalio		preciosas
OTROS	Radio
	Uranio		Piedras
	Mercurio		semipreciosas

 

Fuente (German Carrasco: "Fundamentos de Geología y geotecnia para ingenieros")