PROPIEDADES FSICAS DE LOS MINERALES

1. Elementos nativos (oro, plata, cobre, azufre)

2. Sulfuros (pirita, calcopirita, galena)

3. Sulfosales (enargita, proustita)

4. xidos (rutilo, magnetita, cromita)

5. Haluros (halita, fluorita, silvita)

6. Carbonatos (calcita, siderita, malaquita)

7. Nitratos (nitratina, nitro)

8. Boratos (brax, ulexita, colemanita)

9. Fosfatos, Arseniatos, Vanadatos (apatito, eritrina, vanadinita)

10. Sulfatos, Cromatos (baritina, yeso, alunita, crocota)

11. Tungstatos, Molibdatos. (wolframita, scheelita, wulfenita)

12. Silicatos (cuarzo, feldespatos, olivino)

Clasificacin Qumica los Minerales

El grupo de los silicatos constituye

>90% de la corteza terrestre

Clasificacin general de minerales

Los minerales presentan propiedades

diagnsticas, tanto fsicas, qumicas como pticas

que incluyen: color, brillo, dureza, densidad,

raya, clivaje, fractura, solubilidad, luminiscencia,

fosforescencia, magnetismo, punto de fusin, etc.

Reconocimiento:

Macroscpico (lupa de mano)

Lupa binocular

Microscopio ptico

Difraccin de Rayos-X

Anlisis qumico

Microsonda electrnica

Hbito cristalino

Llamamos hbito al desarrollo relativo del conjunto de caras de un cristal bajo la

influencia de los factores fisicoqumicos

del medio (temperatura, presin,

radiactividad, concentracin, viscosidad,

etc.), que actan durante su gnesis.

Tipos de Hbito

Hbitos cristalinos Columnar: alargado en una direccin y semejante a las columnas. Ej:

cristales de corindn.

Prismtico: alargado en una direccin. Ej. cristales de andalucita.

Tabular: alargado en dos direcciones. Ej. cristales de barita.

Laminar: alargado en una direccin y con bordes finos. Ej.: cristales de hornblenda.

Hojoso: similar a las hojas, que fcilmente se separa en hojas. Ej: moscovita.

Botroidal: grupo de masas globulares, por ejemplo grupo de masas esferoidales de malaquita.

Reniforme: fibras radiadas, que terminan en superficies redondeadas. Ej: hematita.

Granular: formado por un agregado de granos.

Masivo: compacta, irregular, sin ningn hbito sobresaliente.

MORFOLOGA DE LOS CRISTALES

Forma

Consideramos aqu el juego de formas base con sus ndices

(hkl) determinados que constituyen las caras del cristal.

Hbito cristalino

Se llama hbito cristalino el tipo de facetas dominantes en el

facetado del cristal. Esta caracterstica se suele estimar

visualmente, destacando los tipos de facetas que tienen reas

ms amplias, por ejemplo, hbito cubooctadrico, hbito

dipiramidal, etc.

Berilo de hbito prismtico

Agregados cristalinos: Acicular: cristales delgados parecidos

a agujas Azurita: Cu2+3(CO3)2(OH)2 -

http://www.uned.es/cristamine/mineral

Ooltico: Agregados esfricos a modo de huevos de pescado.

Calcita: CaCO3

Dendrtico: ramas divergentes similares a plantas.

Pirolusita: Mn4+O2

Reticulado: cristales delgados entrelazados

simulando redes

Rutilo: TiO2

Radiante: cristales radiales a partir de un

centro

Prehnita: Ca2Al2Si3O10(OH)2

Columnar:

Aragonito: CaCO3

Fibroso: facilmente separables Grunerita:

(Fe2+,Mg)7Si8O22(OH)2

Filiforme: parecidos a cabellos o hebras.

Jamesonita: Pb4FeSb6S14

Estrellado: Cristales concntricos simulando estrellas.

Mesolita: Na2Ca2Al6Si9O30.8H2O

Globular: Individuos de forma esfrica. Esferocobaltita: CoCO3

Exfoliable: se separa facilmente en capas. Cuando las capas son hojosas muy finas se dice micceo.

Biotita: K(Mg,Fe2+)(Al,Fe3+)Si3O10(OH,F)2

Arborescente: aspecto similar a un rbol Plata: Ag, sobre calcita

Masivo: Agregados compactos y sin forma

particular

Bismuto: Bi

Discoidal: En forma de discos superpuestos.

Yeso: CaSO42H2O - "Rosa del desierto"

Densidad de un mineral

Razon entre la densidad de un material y la

densidad del agua. Nmero de veces que el

volumen de una sustancia es ms pesada o ms

liviana que igual volumen de agua.

Densidad

Densidad en g/cm3 Mineral

2,65 Cuarzo

2,5 Feldespato

2,6-2,8 Plagioclasa

4,47 Baritina

4,9 Magnetita

5,0-5,2 Pirita

19,3 Oro

Determinacin de densidad

Mtodo fundado en el principio de Arqumides: la masa se mide directamente- Balanza de Kraus-Jolly

Mtodo del picnmetro

Mtodo de las suspenciones - la densidad se obtiene por comparacin con lquidos densos:

bromoformo 2,9

tetrabromoetano 2,96

yoduro de metileno 3,3

solucin de Clerici 4,2

Indice de empaquetamiento

Porcentaje del volumen total de una sustancia ocupada por los tomos de la

celda unidad

Indice de empaquetamiento= volumen de los iones x 10

volumen de la celda unidad

Relacin entre ndice de

empaquetamiento y densidad

Dureza Mineral Comparacin

1 Talco La ua lo raya con facilidad

2 Yeso La ua lo raya

3 Calcita La punta del cuchillo lo raya fcilmente

4 Fluorita La punta de un cuchillo lo raya

5 Apatito La punta de un cuchillo lo raya difcilmente

6 Feldespato K Un trozo de vidrio lo raya con dificultad

7 Cuarzo Raya al vidrio y saca chispas del acero

8 Topacio Raya al vidrio y saca chispas del acero

9 Corindn Raya al vidrio y saca chispas del acero

10 Diamante Raya al vidrio y saca chispas del acero

Escala de dureza de Mohs

COLOR

Color y Raya En los minerales, la impresin de color es producida por la

absorcin de ciertas longitudes de onda, entre las que forman la luz

blanca incidente.

RAYA

Color que presenta el mineral finamente pulverizado

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.

El color de la raya del feldespato potsico siempre ser blanca igualmente si es producido por un feldespato potsico incoloro, de color carne o verde.

El color de la raya tiene importancia en la identificacin de las menas.

El color de la raya

de magnetita es negra,

de hematita es rojo cereza

de goethita es de color caf

PROPIEDADES FSICAS DE LOS MINERALES Minerales idiocromticos: presentan color constante y uniforme

Minerales alocromticos: presentan variacin de color

Cromforos: iones o grupos de iones que dan lugar a colores

caractersticos

Ejs: Cu2 hidratado causa el color verde-azul de los minerales secundarios de

cobre

Cr3 causa el verde del granate uvarovita, de la muscovita crmica y de la

esmeralda

(UO2)2 causa el amarillo en los minerales secundarios de uranio.

Los iones pueden ocasionar un fuerte efecto colorante, an en

cantidades de trazas, ej: cuarzo (cuarzo amatista, cuarzo rosa, etc.)

-Minerales seudocromticos: Minerales cuyo color no es autntico

sino un efecto debido a fenmenos fsicos.

-Ptina: Film de oxidacin. Iridiscencia.

PROPIEDADES FSICAS DE LOS MINERALES

PROPIEDADES PTICAS

Reflexin y Refraccin

Velocidad de la luz

En sustancias amorfas y cbicas la velocidad de la luz es la misma en todas direcciones (Sustancias istropas)

En otros sistemas la velocidad de la luz vara segn la direccin (Sustancias anistropas)

En las sustancias anistropas el rayo luminosos se desdobla en dos rayos que vibran en ngulo recto el uno del otro, viajando con distintas velocidades y por lo tanto tienen diferente ndice de refraccin (n). La diferencia entre los ndices es conocida como birrefringencia.

Ej: Para calcita 0.172 (objeto observado aparece doble)

Indice de refraccin (n)

La mayora de los slidos tienen un

ndice de refraccin entre 1.4 y 2.0

El ndice de refraccin se relaciona con:

la composicin qumica

la estructura

la densidad

PROPIEDADES FSICAS DE LOS MINERALES

TRANSMISIN DE LA LUZ (Diafanidad)

Grado con el cual un material transmite la luz.

-Transparente

-Translcido

-Opaco

La diafanidad se correlaciona con el brillo

Ej: Minerales opacos tienen brillo metlico

Brillo metlico:Minerales opacos, n>3 (Ej: metales nativos, sulfuros y

arseniuros, etc.)

Brillo submetlico: n entre 2,6 y 3 (Ej: cuprita, cinabrio y hematita)

Brillo vtreo: Un 70% de los minerales presenta este tipo de brillo, n

entre 1,3 y 1,9 (Ej: la mayora de los silicatos, carbonatos, sulfatos, etc)

Brillo adamantino: Tpico del diamante, n entre 1,9 y 2,6 (Ej: circn,

casiterita, azufre, esfalerita, diamante, rutilo)

Brillo graso, creo, sedoso, perlado, mate o terroso: Variantes de los

brillos no metlicos, debido a la naturaleza de la superficie reflectora

(Ej: palo, arcillas, yeso, asbesto)

Relaciones entre brillo e ndice de refraccin (n)

Brillo

Ejemplos

Metlico pirita, magnetita, hematita, grafito

Semimetlico uraninita, goethita

No-metlico:

Vtreo cuarzo, olivino, siderita

Resinoso como la resina: esfalerita.

Graso grasoso al tacto: cuarzo.

Oleoso olivino.

Perlado brillo de las perlas: talco, biotita, siderita

Sedoso brillo de seda: yeso fibroso, sericita, goethita

Mate brillo de la tiza

Adamantino brillante diamante, rutilo

Azufre: ej. de mineral de brillo no metlico,

resinoso

Pirita: mineral de brillo metlico

Luminiscencia

Toda emisin de luz de un mineral que ha sido irradiado, casi

siempre con rayos ultravioleta.

-Fluorescencia: emisin de luz durante la irradiacin.

-Fosforescencia: emisin que continua despus de la irradiacin.

-Termoluminiscencia: liberacin de energa radiante por

calentamiento.

-Triboluminiscencia: luminiscencia que se presenta ocasionalmente

en algunos minerales al triturarlos, rasparlos o frotarlos.

Propiedades que dependen del

esfuerzo

Clivaje - exfoliacin crucero

Fractura

Particin

Clivaje o Exfoliacin

Rotura de un mineral paralela a un plano

reticulares de mayor densidad de nodos..

Segn el grado de facilidad y perfeccin

con que se manifiesta el clivaje, recibe

calificativos como: excelente, muy bueno,

bueno, manifiesto, pobre o imperfecto, etc.

CLIVAJE O EXFOLIACIN

Cuando un cristal se rompe a lo largo de

superficies planas relacionadas a la

estructura cristalina al ser sometido a

esfuerzos.

Tipos de clivaje

EXFOLIACIN

Exfoliacin completa en 2 direcciones: mica, clorita, talco.

Exfoliacin buena en dos direcciones: feldespato potsico

segn dos superficies perpendiculares entre s, hornblenda

prismtica. Exfoliacin buena en tres direcciones: Calcita,

Baritina BaSO4

Exfoliacin clara en dos direcciones: piroxeno.

Exfoliacin poco clara: olivino

Exfoliacin ausente: cuarzo con su fractura concoidea.

En el cuarzo los tomos estn 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 segn un plano particular, y en los cristales

de cuarzo se desarrollan fracturas concoidales.

PARTICIN

Cuando un cristal se rompe a lo largo de superficies

planas que no estn controladas directamente por la

estructura cristalogrfica del mineral (Ej: Planos de

macla, deformacin, etc)

FRACTURA

Cuando un cristal se rompe

irregularmente al ser

sometido a un esfuerzo.

Concoidal si los planos de fractura

presentan superficies lisas y suaves, con

bordes agudos y cortantes

Cuarzo:SiO2

Ganchuda: se rompe segn una superficie

dentada, con filos puntiagudos

Plata: Ag

TENACIDAD

Resistencia que un material ofrece a la deformacin

mecnica y a la desintegracin, es decir, es la resistencia

que ofrecen los tomos y los iones de un material a ser

separados cuando es sometido a ruptura, molienda o corte.

Expresiones de tenacidad: elstico, plstico, frgil,

maleable, sctil, flexible y resistente.

La magnetita es un imn natural

PROPIEDADES MAGNTICAS

Magnetita: Fe3 O4

Pirrotina: Fe1-x S

Maghemita: Fe2 O3

Ferromagnticos

Paramagnticos

Todos los minerales se afectan por el campo magntico

Diamagnticos: repeldos por un imn

Paramagnticos: atrados por un imn

Separaciones en funcin de esta propiedad utilizando

electroimn

Prospeccin geofsica: Se usa un magnetmetro, el cual mide

variaciones del campo magntico terrestre identificando

diferentes masas minerales.

Minerales conductores: enlace metlico (metales nativos y sulfuros).

Minerales no conductores.

Induccin de cargas elctricas en minerales no conductores:

piroelectricidad o piezoelectricidad.

-Piroelectricidad: se presenta en sustancias que cristalizan en clases

con ejes de simetra polares. El extremo del eje polar se carga

positivamente al calentar el cristal.

-Piezoelectricidad en sustancias sin centro de simetra. Debido a la

polaridad de la estructura cristalina al suministrar energa, como calor

o presin, el mineral genera una carga elctrica en los dos extremos

del eje polar. Se utiliza cuarzo debido a estabilidad fsica y qumica y

elevada elasticidad. En el cuarzo los ejes polares son los ejes a.

PROPIEDADES ELCTRICAS

PROPIEDADES DE SUPERFICIE

Mojabilidad: facilidad que presenta una superficie para

recubrirse de una capa de agua.

a) Lifilos: Se humedecen rpidamente (minerales con

enlace inico).

b) Lifobos: No se humedecen rpidamente (minerales

con enlace metlico o covalente).

RADIOACTIVIDAD

La radiactividad es la propiedad que poseen determinados minerales para emitir partculas radiactivas

de forma natural y espontnea.

La radiactividad natural fue descubierta por Becquerel en 1896 en el U.

Ms tarde, el matrimonio Pierre y Marie Curie consiguieron aislar el Ra, que es un milln de veces ms

radiactivo que el U.

La radiactividad natural tiene muchas aplicaciones cientficas, mdicas e industriales, y los minerales que la

poseen raramente alcanzan niveles peligrosos.

Esta propiedad se relaciona en los minerales con la presencia de U y Th. Hay adems otros elementos que

presentan radiactividad natural menor: ej. K y Rb

Los tomos de uranio y torio se desintegran espontneamente

emitiendo radiacin alfa (ncleos de helio), beta (electrones) y

radiacin gamma(semejantes a los rayos X pero de menor).

El ltimo producto de la desintegracin de estos elementos es el Pb

U238 >>> Pb206 + 8He4

U235 >>> Pb207 + 7He4

Th232 >>> Pb208 + 6He4

Conocida la velocidad de estas reacciones (vida media) se puede

calcular a partir de ellas la edad de un mineral radiactivo.

RADIOACTIVIDAD