MINERALOGA FSICA

PROPIEDADES RELACIONADAS CON LA ESTRUCTURA.DUREZA:La dureza de un cuerpo es la resistencia que opone su superficie a ser rayada por otro cuerpo que posea forma punzante. Un mineral es ms duro que otro si puede rayarlo en tanto que no podr ser rayado por l.La dureza de cada especie mineral es constante; se trata, por lo tanto, de una de las pruebas ms inmediatas y fciles que se pueden realizar para intentar identificar un mineral desconocido.

PROPIEDADES RELACIONADAS CON LA ESTRUCTURA.Para esta identificacin se recurre a la escala de Mohs, que establece diez grados, cada uno de los cuales corresponde a la dureza de un mineral patrn.1. Talco2. Yeso3. Calcita4. Fluorita5. Apatito6. Ortosa7. Cuarzo8. Topacio9. Corindn10. Diamante

PROPIEDADES RELACIONADAS CON LA ESTRUCTURA.La dureza es una propiedad vectorial que depende de la composicin del mineral y de su estructura. Los factores estructurales que la determinan son: *la densidad del empaquetamiento (a > dureza a > densidad de empaquetamiento.)*el tamao de los iones (> dureza a < tamao)Segn la frmula qumica existen diferentes tipos de enlaces y cargas de los iones; enlaces fuertes y cargas grandes se corresponden con durezas ms elevadas.

PROPIEDADES RELACIONADAS CON LA ESTRUCTURA.La escala de Mohs es prctica y fcil de aplicar, no obstante no permite determinaciones precisas e incluso no es lineal, ya que la diferencia de dureza entre los distintos trminos consecutivos de la serie es muy dispar; por ejemplo, la dureza del corindn es 1.25 veces superior a la del topacio, y la del diamante es 4 veces la del corindn.

PROPIEDADES RELACIONADAS CON LA ESTRUCTURA.Existen otros mtodos para determinar durezas (si bien todos ellos requieren instrumental de cierta complicacin) y otras escalas. Se presenta tabla de comparacin de durezas de Mohs y Vicker de diversos minerales.

MineralDureza MohsDureza VickerTalco120Yeso270Calcita3110Fluorita4180Apatito5500Ortosa6700Cuarzo71300Topacio81600Corindn92000Diamante108000

PROPIEDADES RELACIONADAS CON LA ESTRUCTURA.FRACTURA: Cuando un mineral es sometido a una percusin puede responder rompindose. Se conoce como fractura el aspecto que ofrecen las superficies obtenidas por la rotura. Segn sus caractersticas se definen los siguientes tipos: concoidea, irregular, astillosa, ganchuda y terrosa.Muchos minerales, no obstante, producen superficies planas cuando son golpeados. En este caso se habla de exfoliacin.

PROPIEDADES RELACIONADAS CON LA ESTRUCTURA.

PROPIEDADES RELACIONADAS CON LA ESTRUCTURA.EXFOLIACIN:La exfoliacin es consecuencia de la distribucin geomtrica espacial de las partculas en la materia cristalina; es, por lo tanto, una propiedad que no pueden ofrecer las sustancias amorfas. Consiste en que al someter un mineral a un esfuerzo o percusin, se produce una separacin en superficies planas cuyas direcciones corresponden a las de los planos reticulares enlazados unos con otros ms dbilmente.

PROPIEDADES RELACIONADAS CON LA ESTRUCTURA.El nmero de direcciones de exfoliacin y los ngulos que forman entre ellas es variable, pero constante en todos los ejemplares de la misma especie mineral, y coincide con caras reales o posibles del cristal; son planos de mxima densidad reticular de la estructura, ya que poseen una mayor concentracin de iones o tomos.La exfoliacin es una propiedad que se aprovecha en la talla de gemas. Por ejemplo el diamante se exfolia segn las caras del octaedro; cuando se inicia la talla brillante se le da un golpe seco para lograr la exfoliacin o clivaje en las cuatro direcciones que forman las caras del octaedro. Esta operacin es muy delicada y slo se efecta despus de estudiar el ejemplar detalladamente, fijando la pieza en un soporte y apoyndolo en una lmina de acero.

PROPIEDADES RELACIONADAS CON LA ESTRUCTURA.Para definir el comportamiento de los minerales respecto a esta propiedad se utilizan los adjetivos: perfecta, buena, imperfecta y mala. Adems, se hace referencia al nmero de direcciones de exfoliacin y a los ngulos que forman entre s, con los trminos: pinacoidal, cbica, rombodrica, octadrica y prismtica.No todos los minerales presentan exfoliacin, y entre los que la poseen son pocos los que la tienen acusada, pero, como el nmero de direcciones y su orientacin son constantes para todos los ejemplares de la misma especie, su identificacin constituye un elemento extraordinariamente til para el diagnstico.

PROPIEDADES RELACIONADAS CON LA ESTRUCTURA.Fig.16: Algunos minerales de aspecto parecido se pueden diferenciar por el tipo de exfoliacin que poseen. De izquierda a derecha.- Exfoliacin pinacoidal en la mica, que consiste en la existencia de una sola direccin de exfoliacin (slo se exfolia en superficies paralelas entre s). Exfoliacin cbica en la galena, tres direcciones que forman ngulos de 90 ; Exfoliacin rombodrica en la calcita, tres direcciones que forman los ngulos de un romboedro; Exfoliacin octadrica en la fluorita, cuatro direcciones que forman los ngulos de un octaedro.

PROPIEDADES RELACIONADAS CON LA ESTRUCTURA.TENACIDAD:Hace referencia a la resistencia que opone un cuerpo a ser roto o deformado. Es una propiedad estrechamente relacionada con la cohesin entre los elementos que forman la red cristalina del mineral.Existen diversos trminos que permiten precisar las caractersticas de la tenacidad:*Frgil: Se aplica a los minerales que se rompen con una percusin poco intensa; por ejemplo el cuarzo.*Dctil: Indica que se puede estirar en hilos; por ejemplo el cobre, la plata y el oro nativos.*Maleable: Se dice de los minerales que pueden extenderse en lminas. Presentan maleabilidad algunos metales nativos. Es conocida la aplicacin que se ha dado a la maleabilidad del cobre para construir diversos objetos.

PROPIEDADES RELACIONADAS CON LA ESTRUCTURA.

PROPIEDADES RELACIONADAS CON LA ESTRUCTURA.*Elstico: Minerales, como la mica, que pueden flexionarse y que recuperan su forma inicial cuando cesa la fuerza.*Plstico: Algunos minerales, cuando son sometidos a esfuerzos adecuados, se deforman permanentemente. Esta propiedad la presenta, entre otros, el yeso.*Sctil: Que puede cortarse con un cuchillo, extrayendo delgadas virutas. El yeso tambin posee esta propiedad.

PROPIEDADES RELACIONADAS CON LA ESTRUCTURA.PESO ESPECFICO:El peso especfico de un cuerpo es el peso de la unidad de volumen de dicha sustancia. En los minerales depende de la naturaleza de los tomos que los constituyen y de la densidad del retculo cristalino que forman. Lo segundo explica que minerales con la misma frmula qumica (polimorfos) posean diferentes pesos especficos; por ejemplo, el peso especfico de la calcita es superior al del aragonito y, qumicamente, ambos son carbonato clcico.

PROPIEDADES PTICASCOLOR:Es la primera propiedad que percibimos en cualquier mineral. Algunos minerales poseen color propio y, en este caso, a excepcin de que sea muy tenue, se mantiene constante en todos los ejemplares; son los llamados minerales idiocromticos, y en ellos el color tiene gran importancia para el diagnstico. Pueden citarse como ejemplos el cinabrio y la azurita. Sin embargo, la mayora de las especies minerales por s mismas son incoloras, y la coloracin, cuando la presentan, se debe a diversas causas, por ejemplo la presencia de sustancias que se encuentran en la red cristalina como contaminantes. En este caso el color del ejemplar depende de la naturaleza de dichas sustancias. Estos minerales se denominan alocromticos, y su color tiene poco valor para la identificacin. Un ejemplo de mineral altamente alocromtico es la fluorita, que puede aparecer en una gama amplia de coloraciones. Siempre que se observe el color de un mineral deber poseerse la seguridad de que su superficie no se halla alterada, por lo cual es recomendable apreciarlo sobre una fractura reciente.

PROPIEDADES PTICAS.

PROPIEDADES PTICASCOLOR DE LA RAYA:Los ejemplares de especies alocromticos presentan, no obstante, el mismo color cuando son pulverizados. Ms fcil que pulverizar un trozo del mineral resulta practicar sobre su superficie una raya con un objeto de mayor dureza la raya es en realidad un pequeo surco lleno de polvo del mineral- o, mejor aun, frotar la muestra sobre un trozo de porcelana porosa y blanca.

PROPIEDADES PTICASBRILLO:El brillo depende del porcentaje de luz que refleja la superficie del mineral y de las caractersticas de esta reflexin. Es evidente, pues, que la textura de la superficie tiene gran influencia sobre el tipo de brillo. Se denomina brillo metlico al que recuerda el de los metales; todos los minerales que poseen brillo metlico son oscuros. Este brillo es frecuente en los metales nativos y en muchos sulfuros. Como la calidad del brillo metlico puede tener diversos grados, a veces se denomina submetlico al que est a medio camino entre el metlico y el no metlico.Entre los brillos no metlicos se distinguen: vtreo, nacarado, resinoso, sedoso, graso, adamantino, etc. La descripcin de cada uno de ellos es innecesaria.

PROPIEDADES PTICASNDICE DE REFRACCIN:Cuando un rayo de luz pasa de un medio a otro, vara su velocidad y su direccin; sta es la causa de algunos efectos conocidos de la vida cotidiana, como por ejemplo que el fondo de un estanque nos parezca ms prximo de lo que en realidad est. La refraccin depende del ngulo con que la luz incide sobre el nuevo medio y de la diferencia de densidades entre los dos medios.Al ngulo que forma el rayo cuando llega a la superficie de separacin de los dos medios (rayo incidente) con la normal a dicha superficie se le llama ngulo de incidencia, y al que forma cuando ha sobrepasado esa superficie (rayo refractado), ngulo de refraccin. La ley de Snell establece que sen i/ sen r = n, es decir, que la relacin entre el ngulo de incidencia y el de refraccin es constante.Cuando la luz penetra en un mineral sufre una desviacin que depende, tal como se ha comentado, del ngulo de incidencia y de la naturaleza del mineral. Es decir, para cada mineral n tiene un valor propio, conocido como ndice de refraccin.El ndice de refraccin puede calcularse sin dificultad con el auxilio del microscopio.

PROPIEDADES PTICASBIRREFRINGENCIA:Las sustancias amorfas y los minerales que cristalizan en el sistema cbico tienen un solo ndice de refraccin, es decir, la luz se propaga por su interior a la misma velocidad en cualquier direccin; pero en los minerales que cristalizan en los restantes sistemas, los rayos de luz que penetran se desdoblan en dos, que se propagan en direcciones y a velocidades diferentes. Uno de estos rayos, el ordinario, sigue las leyes de la refraccin, y el otro, llamado extraordinario, no. El ngulo que forman estos dos rayos, y lgicamente la diferencia entre sus velocidades depende del ngulo que forma el rayo incidente con la superficie del mineral. La mxima diferencia entre estas dos velocidades recibe el nombre de birrefringencia.En general, la birrefringencia es pequea, pero en el caso extremo del espato de Islandia permite que los rayos emerjan con suficiente separacin para ver a travs del mineral una doble imagen.

PROPIEDADES PTICAS

PROPIEDADES PTICASLUMINISCENCIA:La luminiscencia es la emisin de luz por causas distintas de la incandescencia. Algunos minerales son excitados cuando reciben luz u otras radiaciones prximas (principalmente ultravioletas) y devuelven la energa recibida en forma de luz visible.Los fenmenos de luminiscencia se pueden clasificar en dos grupos: fosforescencia, si la emisin de luz contina despus de cesar la excitacin, y fluorescencia, si slo se produce mientras dura la excitacin.La luminiscencia se manifiesta en general con poca intensidad y, en muchos casos, est relacionada no slo con la especie mineral, sino tambin con el yacimiento de que procede; pueden poseer luminiscencia ejemplares de un yacimiento y carecer de ella otros, de la misma especie, que provienen de otra localidad.

PROPIEDADES PTICAS

PROPIEDADES ELCTRICASCONDUCTIVIDAD:La conductividad elctrica depende del tipo de enlace. Conducen muy bien la electricidad los metales nativos; otros minerales, con enlace parcialmente metlico, como los sulfuros, la conducen con dificultad y, un tercer grupo, el ms amplio, est formado por los minerales no conductores.La conductividad es en muchos minerales una propiedad vectorial, es decir, ofrece valores distintos en diferentes direcciones.Adems de la conductividad existen otras propiedades relacionadas con el comportamiento elctrico de los minerales.

PROPIEDADES ELCTRICASPIROELECTRICIDAD:Algunos cristales desprovistos de centro de simetra se cargan elctricamente cuando son calentados, diferencindose un polo positivo y otro negativo. Cuando se somete el cristal a un enfriamiento los polos se invierten.

PROPIEDADES ELCTRICAS

PROPIEDADES ELCTRICASPIEZOELECTRICIDAD:Cuando un cristal piezoelctrico sufre una compresin se separan cargas elctricas de signo contrario, que se sitan en polos opuestos. Si se somete el cristal a un estiramiento, los polos cambian de signo. Lgicamente, para que la piezoelectricidad pueda manifestarse, el mineral tiene que ser aislante, puesto que en caso contrario las cargas se redistribuirn, anulndose.Tambin se produce el efecto contrario; si se aplica una corriente alterna a una lmina de cuarzo cortada con una orientacin conveniente respecto al cristal, sta vibra con oscilaciones de notable constancia. Esto permite que la piezoelectricidad del cuarzo se aplique al control de relojes de precisin.No son raros los ejemplos de minerales piezoelctricos; adems del cuarzo, el ms conocido es la turmalina.Tanto la piezoelectricidad como la piroelectricidad pueden ponerse de manifiesto por el mtodo desarrollado en el siglo pasado por el fsico alemn A. Kundt; espolvoreando el mineral con una mezcla de azufre (electronegativo) y minio (electropositivo), el polo positivo del mineral queda cubierto con polvo amarillo y el negativo con polvo rojo.

PROPIEDADES ELCTRICASELECTRICIDAD POR FROTAMIENTO:No es una propiedad extendida; sin embargo es interesante recordar que fue en un mineral el mbar, que se electriza por frotamiento, donde se descubri hace miles de aos, la electricidad.

PROPIEDADES MAGNTICASIgual que la electricidad, el magnetismo fue descubierto en un mineral, la magnetita. No obstante, son pocos los minerales cuyo magnetismo se puede apreciar acercndoles un imn de mano; es mayor el nmero de los que responden a la atraccin de un potente campo magntico.

PROPIEDADES MAGNTICASMINERALES FERROMAGNTICOS:Son fuertemente atrados por los campos magnticos. Los ms conocidos son la magnetita, la ilmenita y la pirrotina. Algunos ejemplares de magnetita presentan magnetismo polar ( es decir, atraen al hierro); la pirrotina tambin puede poseer esta propiedad, pero con menor intensidad.

PROPIEDADES MAGNTICASMINERALES PARAMAGNTICOS:Los polos de los imanes los atraen dbilmente. Son paramagnticos el rutilo, el berilo, y diversos minerales que contienen hierro.

PROPIEDADES MAGNTICASMINERALES DIAMAGNTICOS:El imn los repele dbilmente. Presentan diamagnetismo el azufre, la titanita, el cobre y la plata nativos, etc.La distinta susceptibilidad magntica de los minerales tiene aplicacin en la industria y en el laboratorio para lograr la separacin de mezclas. Adems, el magnetismo se aprovecha en la prospeccin de algunos minerales, fundamentalmente de magnetita.