Imagina que estás al aire libre y encuentras un mineral. Quieres identificarlo pero no estás seguro de cómo hacerlo. No pasa nada. Los mineralogistas utilizan una serie de propiedades físicas y ópticas para ayudar a identificar los minerales sin la ayuda de equipos especiales. Estas propiedades incluyen el color del mineral, la forma del cristal, la dureza, el clivaje (la forma en que un mineral se rompe), la veta, el brillo, el magnetismo, la capacidad de transmitir la luz y la gravedad específica.
Propiedades físicas
Forma del cristal
La forma del cristal se refiere a la forma común o característica del cristal de un mineral o del conjunto de cristales que están limitados por un conjunto de caras planas que están relacionadas entre sí por simetría. Algunos minerales presentan formas reconocibles, como cubos u octógonos, que son útiles para la identificación del mineral. Por ejemplo, los granates suelen formar dodecaedros (12 caras). La mayoría de los minerales tienen una sola forma común, pero hay algunos que pueden adoptar múltiples formas. La galena se encuentra comúnmente como un cubo, pero también puede formar un hábito octaédrico.
Granate mostrando la forma de cristal dodecaedro.
Dos muestras de galena – una mostrando la forma cúbica (6 caras) y otra mostrando la forma octaédrica (8 caras)
La siguiente tabla enumera algunas de las formas cristalinas más comunes.
| Piramidales (5 caras) |
Azufre |
| Cubo (6 caras) |
Galena |
| Romboedro (6 caras) |
Rodocrosita – El espécimen es de la Colección Nacional de Minerales del Museo Nacional de Historia Natural, Instituto Smithsoniano – Rodocrosita-NMNH_147520 https://geogallery.si.edu |
| Octaedro (8 lados) |
fluorita |
| Dodecaedro (12 lados) |
Granate |
Hábito cristalino
La tendencia de un mineral a crecer repetidamente en formas características se llama hábito cristalino. A diferencia de las formas cristalinas, los hábitos cristalinos no están ligados a las caras del cristal o a la simetría. El hábito cristalino de un mineral puede utilizarse para diferenciar minerales. Las condiciones y la química del entorno en el que se formó un mineral pueden influir en el desarrollo del hábito. Algunos minerales, como la pirita, pueden formarse en múltiples hábitos cristalinos, incluyendo el cúbico (una forma y un hábito) o el radiante.
| Hábito cristalino | Descripción | Imagen del mineral |
| El mineral carece de caras de cristal |
Sulfuro |
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| Granular | los granos de cristal son aproximadamente iguales en tamaño; los granos varían en tamaño de unos 2 a 10 mm |
Metorito de palasita |
| Laminar | Formado por capas |
Molibdenita |
| Micácea | también conocida como foliada; cristales que forman una estructura en forma de lámina o de capas; a menudo pueden dividirse en finas láminas |
Mica |
| Cristales alargados | que son más largos que anchos y su anchura es mayor que su profundidad; se asemejan a una espada o cuchillo recto |
Estibina |
| Fibrosa | se presenta como una fibra muy fina-como cristales |
Actinolita |
| Radiantes | agregados de cristales crecen hacia fuera desde un punto central |
Tomsonita |
| Agrupaciones cristalinas oolíticas | que son redondeadas y de menos de cuatro milímetros de tamaño |
Oleos |
| Bandas | minerales que tienen capas o bandas estrechas de diferente color y/o textura |
Agate Banded |
| Botrioidal | también llamado globular o mamilar; agregados de cristales que tienen forma globular o redondeada |
Hematita |
| Columnar | prismas largos con suficiente anchura como para que no se aplique el nombre acicular (de aguja).como una aguja) no se aplica |
Gypsum |
| Geodic | conglomerados de mineral forman una masa redondeada por cristalización en las paredes interiores de una cavidad |
Geoda de amatista (catedral) |
| Rosetas | conglomerados de cristales tabulares en una disposición radial que se asemeja a una rosa o flor |
Rosas de barita |
Dureza
La escala de Mohs de dureza de los minerales se basa en la dificultad para rayar la superficie de un mineral. Creada por primera vez en 1812 por el geólogo y mineralogista alemán Friedrich Mohs, la escala tiene 10 niveles y se utiliza para comparar la dureza de diferentes materiales o minerales para ver cuál raya al otro. Por ejemplo, el talco es el más utilizado para la Dureza Mohs 1, y el diamante, que es el mineral más duro de la Tierra, se utiliza para la Dureza Mohs 10. La siguiente tabla ilustra un mineral en cada nivel de dureza y algunos materiales comunes que también se pueden utilizar para probar la dureza de los minerales.
| Número de escala | Nombre del mineral | Foto del mineral | Objeto común |
| 10 | Diamante |  |
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| 9 | Corindón |  |
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| 8 | Topacio |  |
Broca de albañilería (8.5) |
| 7 | Cuarzo |  |
|
| 6 | Ortoclasa |  |
Clavo de acero (6.5) |
| 5 | Apatita |  |
Cuchillo/Placa de vidrio (5.5) |
| 4 | Fluorita |  |
|
| 3 | Calcita |  |
Penique de cobre (3.5) |
| 2 | Gypsum | |
Una uña (2.5) |
| 1 | Talco |  |
Tabla que muestra la escala de dureza de los minerales de Mohs. Las imágenes de los especímenes de diamante, corindón, topacio y ortoclasa proceden de la Colección Nacional de Minerales del Museo Nacional de Historia Natural del Instituto Smithsoniano. https://geogallery.si.edu
Escisión
Cuando los minerales se rompen, tienden a hacerlo de una manera determinada. Esto se llama clivaje. La rotura se produce en planos que dependen de la estructura cristalina del mineral y en los que el mineral tiene enlaces débiles que mantienen unidos los átomos. Los minerales tienden a romperse en estos puntos débiles. Un mineral puede tener varios planos de rotura. Cuando se observa un mineral, la forma suele estar definida por los planos de clivaje. A veces los cristales individuales se rompen o no forman cristales bien definidos lo que hace difícil ver los planos de clivaje de un mineral.
La mica tiene un plano de clivaje, que se conoce como clivaje basal. Cuando se divide, los planos de clivaje del mineral se pueden «pelar», como las páginas de un libro. La galena suele formar un clivaje cúbico. Si se rompe un cubo de galena, se romperá en cubos cada vez más pequeños. Al igual que el clivaje cúbico, los minerales como la calcita que tienen clivaje romboédrico pueden romperse en cristales romboédricos más pequeños, que, como su nombre indica, parecen un rombo.
Ilustración de varios patrones de clivaje de minerales comunes. Esta tabla muestra las definiciones de los diferentes patrones de clivaje, la forma del mineral con un determinado patrón de clivaje, y diagramas y fotografías a modo de ejemplo. Imagen modificada a partir de una imagen propiedad de Pearson Prentice Hall, Inc, 2006.
Fractura
Algunos minerales tienen enlaces químicos que son aproximadamente iguales en todas las direcciones y no tiene un punto de debilidad predecible. Cuando un mineral no se rompe a lo largo de un plano de clivaje, se llama fractura. Cuando un mineral se fractura, la mayoría da lugar a superficies irregulares que se describen como fractura irregular.
Obsidiana (una variedad de cuarzo) con fractura concoidea – una propiedad física diagnóstica del cuarzo. Fuente: https://www.sandatlas.org/conchoidal-fracture/
Algunos minerales, como el cuarzo, se rompen en superficies lisas y curvas que se asemejan a un vidrio roto. Este patrón de fractura se llama fractura concoidea.
Los minerales pueden fracturarse también en otros patrones, incluyendo el fibroso, el astillado o el hackly. La fractura fibrosa y astillada tiene un aspecto similar a la forma en que se rompe la madera. La fractura en forma de hacha se parece a las fracturas dentadas con bordes afilados.
El crisotilo muestra un hábito fibroso. El espécimen es de la Colección Nacional de Minerales del Museo Nacional de Historia Natural, Instituto Smithsoniano – Chrysotile-NMNH_107854. https://geogallery.si.edu
Plata con fractura hackly.
Veta
Cuando se identifica un mineral, se puede utilizar su «veta» para ayudar a la identificación. Una veta es el color del mineral en polvo que queda en un plato de porcelana sin esmaltar. Esta placa también se llama placa de vetas. La placa de vetas tiene una dureza de 7 en la escala de dureza de Moh, por lo que cualquier mineral con una dureza superior a 7 no dejará una veta, como el corindón con una dureza de 9. En su lugar, dejará una forma de polvo blanco en el lugar donde rayó la placa. Cuando el mineral tiene una dureza inferior, la veta puede servir para identificarlo. El color del mineral no siempre es el color de la raya. Por lo tanto, para los minerales como el cuarzo que puede ser una variedad de colores, el color de la veta sigue siendo el mismo.
- Los minerales con un brillo metálico tienden a tener una veta oscura. Los minerales con un brillo no metálico tienden a tener una raya de color claro.
- La hematita tiene una raya roja
La hematita produce una raya roja cuando se prueba en una placa de rayas.
Magnetismo
La mayoría de los minerales no son atraídos por un imán. Por lo tanto, el magnetismo es una propiedad útil para identificar los minerales porque hay pocos minerales magnéticos. Los minerales que no son magnéticos se denominan minerales diamagnéticos. Por otro lado, los pocos minerales que son magnéticos se denominan minerales paramagnéticos. Los minerales más magnéticos son los ferromagnéticos, como la magnetita (compuesta de hierro y oxígeno; Fe3O4.)
Magnetita con virutas de hierro y clavos atraídos por ella.
Magnetita con el hábito cristalino visible.
Los minerales ferromagnéticos son importantes para entender el campo magnético de la Tierra. Estos minerales registran la dirección del campo magnético de la Tierra y, por tanto, ayudan a los geofísicos a reconstruir el movimiento de las placas tectónicas de la Tierra (piezas de la corteza y el manto). La geocronología, que utiliza minerales ferromagnéticos para medir cómo ha cambiado el campo magnético de la Tierra a lo largo del tiempo, es el estudio de la edad de las rocas y de los acontecimientos geológicos.
Efervescencia
Cuando se aplica ácido clorhídrico diluido a la superficie de algunos minerales, el mineral burbujea o hace efervescencia. Esta reacción es característica de los minerales que contienen carbonato (CO3). La cantidad de efervescencia depende de la solubilidad de los minerales. Por ejemplo, la calcita (CaCO3) efervesce más que la dolomita (CaMg(CO3)2).
La reacción química que se produce:
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- CaCO3 + 2HCl → Ca2+ + H2O + 2Cl + CO2 (gas)
- Cuando el carbonato de calcio y el ácido clorhídrico reaccionan, se produce agua y dióxido de carbono (gas). A medida que el dióxido de carbono se libera, burbujea a través del agua y el ácido clorhídrico restante en el mineral.
Vídeo de demostración de la prueba del ácido para la calcita y la dolomita. Acreditado a RockTumbler.com en YouTube.
Vídeo de demostración de la prueba del ácido para la calcita y la dolomita.
Propiedades ópticas
Color
A la hora de identificar los minerales, es importante no basarse únicamente en el color porque éste suele ser variable. El color puede ser engañoso para minerales como el cuarzo y la calcita. Las impurezas del cuarzo pueden darle una variedad de tintes, como el púrpura (amatista), el amarillo (citrino) y el negro (cuarzo ahumado). El oro tiene un color característico, pero la pirita, también conocida como «oro de los tontos», comparte un color similar. Para identificar entre los dos, se necesitan otras propiedades ópticas y físicas de los minerales.
Oro. El espécimen es de la Colección Nacional de Minerales del Museo Nacional de Historia Natural, Instituto Smithsoniano – Oro-NMNH_145644. https://geogallery.si.edu
Sulfuro nativo – Para los elementos nativos, el color del mineral es el color del elemento.
Lustre
El brillo es la apariencia de la luz reflejada en la superficie de un mineral. Hay dos tipos de brillo: metálico y no metálico.
El metálico es el brillo del metal pulido – por ejemplo, la apariencia del acero, el cobre y el oro. Este brillo refleja la luz como los metales y es opaco a la luz transmitida.
Metorito de hierro – Meteorito cortado y pulido que muestra un patrón entrecruzado hecho por los diferentes metales en su interior.
El brillo no metálico lo muestran muchos minerales que transmiten la luz. El aspecto del lustre no metálico varía desde una superficie de vidrio muy pulida hasta un aspecto opaco similar al de la tierra. Por ejemplo, el feldespato tiene un brillo no metálico que es opaco y terroso. La mayoría de los minerales tienen un brillo no metálico y suelen describirse con adjetivos como vítreo, vidrioso, opaco, terroso, nacarado o sedoso. En los minerales no metálicos, el brillo se debe a menudo a la ruptura de los enlaces químicos a lo largo de los planos de clivaje.
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- Lustre vítreo
Cuarzo
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- Lustre vítreo
Obsidiana (una variedad de cuarzo) con fractura concoidea – una propiedad física diagnóstica del cuarzo. Fuente: https://www.sandatlas.org/conchoidal-fracture/
- Lustre opaco
Ortoclasa
- Lustre nacarado
Mica
- Lustre sedoso
Gipsó
- Lustre vítreo
Capacidad de transmitir la luz
Sujeta un vaso de cristal transparente y, fíjate en cómo pasa la luz a través de él. La luz que atraviesa el vaso puede describirse como opaca, transparente o translúcida. La capacidad de un mineral para transmitir la luz se utiliza comúnmente en el proceso de identificación de minerales como el cuarzo. Los minerales opacos no transmiten la luz. Los minerales translúcidos permiten algo de luz pero no una imagen clara. Cuando tanto la luz como la imagen pueden transmitirse a través del mineral, éste se describe como transparente. Una gran muestra de moscovita, a primera vista, parece opaca Sin embargo, cuando las capas se separan a lo largo de los planos de clivaje, las capas individuales son transparentes.
Transparente:
Translúcido:
Opaco:
Doble Refracción
Cuando la luz pasa a través de un mineral transparente, no siempre lo hace como un solo rayo. Algunos minerales, como la calcita, dividen la luz simple y no polarizada en dos rayos. Cuando se coloca un trozo de calcita sobre un texto impreso, estos rayos de luz divididos harán que el texto aparezca dos veces. Vea el siguiente vídeo para una demostración de la calcita óptica y lo que sucede cuando la luz es polarizada por un filtro.
Creditado a AZ Geology en YouTube.com
Fluorescencia y fosforescencia
Los minerales, como el yeso, cuando se iluminan con luz ultravioleta (UV), rayos X y/o haces de electrones parecen brillar en colores vibrantes que no están presentes cuando el mineral se ve con luz normal. Por ejemplo, la calcita, que parece blanca a la luz visible, puede presentar fluorescencia en una variedad de colores como el rojo, el azul, el rosa, el verde y el naranja. El color de la fluorescencia se ve afectado por los oligoelementos del mineral.
Roca que contiene willemita y calcita en luz visible.
Roca que contiene willemita y calcita en luz ultravioleta. La willemita es el mineral verde y la calcita es un mineral anaranjado.
Los minerales, como la fluorita, pueden seguir brillando después de que se elimine la luz ultravioleta activadora inicial. La aparición de la luz emitida por un mineral después de la eliminación de la luz UV se llama fosforescencia. Vea el vídeo del Museo Sternberg para saber más sobre cómo y por qué los minerales brillan cuando se iluminan con luz UV.
El episodio Lecciones con Ptara presenta minerales fluorescentes y fosforescentes. Acompaña a la Sra. Darrah y a Penny el Spinosaurio mientras explican cómo y por qué brillan los minerales. Acreditado al Museo Sternberg en YouTube.