Minerales

MINERALES

Los minerales son composiciones naturales que se forman a partir de procesos geológicos. El término “mineral” comprende no sólo la estructura química del material, sino también las estructuras minerales. Los minerales varían en composición desde elementos y sales simples hasta silicatos muy complejos (con la mayoría de los compuestos orgánicos normalmente excluidos), con un gran número de formas conocidas. El estudio de los minerales se denomina mineralogía.

¿Qué es un mineral?

Una estructura mineral se refiere a la disposición espacial ordenada de los átomos en su estructura molecular. Hay 14 disposiciones básicas de átomos en tres dimensiones, y toda la estructura mineral reconocida hasta ahora encaja en una de estas 14 disposiciones.

La química y la estructura definen juntos un mineral. De hecho, dos o más minerales pueden tener la misma composición química, pero estructuras diferentes (esto se conoce como polimorfos). Por ejemplo, la pirita y el marcador son ambos sulfuro de hierro. Del mismo modo, algunos minerales tienen diferentes composiciones químicas, pero la misma estructura: por ejemplo, el cuarzo (hecho de silicio y oxígeno) y la berlinita (aluminio y fósforo).

La estructura influye mucho en las propiedades físicas de un mineral. Por ejemplo, aunque el diamante y el grafito tienen la misma composición, el grafito es muy blando, mientras que el diamante es el más duro de todos los minerales.

Para ser clasificado como un verdadero mineral, una sustancia debe ser sólida y tener una estructura cristalina. Las sustancias de tipo mineral que no se ajustan estrictamente a la definición a veces se clasifican como mineraloides.

Minerales y rocas

Los minerales deben distinguirse de las rocas. Un mineral es un compuesto químico con una composición dada y una estructura atómica definida. Una roca es una mezcla de uno o varios minerales, en proporciones variables.

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Los minerales específicos en una roca varían mucho. Algunos minerales, como el cuarzo, la mica o el talco están en todas partes, mientras que otros se han encontrado en sólo uno o dos lugares en todo el mundo.

Propiedades físicas de los minerales

Se conocen alrededor de 3000 especies diferentes de minerales, y su clasificación puede variar desde simple (para un par de cientos) hasta muy difícil. Un mineral puede ser identificado por varias propiedades físicas, algunas de las cuales son suficientes para una identificación completa sin equívocos. En otros casos, los minerales sólo pueden clasificarse mediante análisis más complejos, incluyendo algunas técnicas modernas como el análisis químico y la difracción de rayos X, que, sin embargo, pueden ser costosos, consumir mucho tiempo e incluso pueden dañar la muestra.

Las propiedades físicas comúnmente utilizadas son

  • Dureza: la dureza física de un mineral se mide normalmente según la escala de Mohs de dureza mineral.
  • El brillo indica la forma en que la superficie de un mineral interactúa con la luz y puede variar de opaco a vidrioso (vítreo).
  • El color indica la apariencia del mineral en la luz reflejada (es decir, cómo se ve a simple vista).
  • El escote describe la forma en que un mineral puede separarse o partirse de diferentes maneras. En las secciones delgadas, el escote es visible como líneas delgadas a través de un mineral.
  • La fractura describe cómo se rompe un mineral fuera de los planos naturales de escisión.
  • La gravedad específica relaciona el peso mineral con el peso de un volumen igual de agua.
  • Otras propiedades: fluorescencia (respuesta a la luz ultravioleta), magnetismo, radioactividad, tenacidad (respuesta a cambios mecánicos inducidos de forma).
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Propiedades químicas de los minerales

Los minerales se pueden clasificar según su composición química y se enumeran a continuación en orden aproximado de su abundancia en la corteza terrestre:

Silicatos

El grupo más grande de minerales son los silicatos, que están compuestos principalmente de silicio y oxígeno, con la adición de iones como magnesio, hierro y calcio. Algunos silicatos importantes que forman roca incluyen los feldespatos, cuarzo, olivinos, piroxenos, granates y micas.

Carbonatos

Los carbonatos consisten en los minerales que contienen el anión (CO3)2- e incluyen calcita y aragonita (ambos carbonato de calcio), dolomita (carbonato de magnesio/calcio) y siderita (carbonato de hierro). Los carbonatos se depositan comúnmente en ambientes marinos cuando las conchas de la vida planctónica muerta se asientan y acumulan en el fondo del mar. Los carbonatos también se encuentran en ambientes evaporíticos (por ejemplo, el Gran Lago Salado, Utah) y también en regiones cársticas, donde la disolución y reprecipitación de los carbonatos conduce a la formación de cuevas, estalactitas y estalagmitas.

Sulfatos

Todos los sulfatos contienen el catión sulfato, en forma de SO4. Los sulfatos se forman comúnmente en ambientes evaporéticos donde las aguas altamente salinas se evaporan lentamente, permitiendo la formación tanto de sulfatos como de haluros (v.g.) en la interfase agua-sedimento. Los sulfatos comunes incluyen anhidrita (sulfato de calcio) y yeso (sulfato de calcio hidratado).

Halogenuros

Los haluros son el grupo de minerales que forman las sales naturales e incluyen el fluoruro, la sal común (conocida como halita) y la sal amoniacal (cloruro de amonio). Los haluros, al igual que los sulfatos, se encuentran comúnmente en ambientes evaporativos como las playas lacustres y los mares sin salida al mar (por ejemplo, el Mar Rojo).

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Óxidos

Los óxidos son extremadamente importantes en la minería, ya que forman los minerales de los que se pueden extraer metales valiosos. Por lo tanto, ocurren comúnmente como precipitados cerca de la superficie de la Tierra. Los óxidos comunes incluyen la hematites (óxido de hierro = óxido), la espinela (óxido de magnesio y aluminio – un componente común del manto) y el hielo (óxido de hidrógeno!).

Sulfuros

Muchos sulfuros son también económicamente importantes como minerales metálicos. Los sulfuros comunes incluyen calcopirita (sulfuro de hierro y cobre) y galena (sulfuro de plomo).

Fosfatos

El grupo de los fosfatos incluye cualquier mineral con una unidad tetraédrica AO4 donde A puede ser fósforo, antimonio, arsénico o vanadio. El fosfato más común es el apatito, que es un importante mineral biológico que se encuentra en los dientes y huesos de muchos animales.

Mineral dietético

El mineral dietético se refiere a los compuestos inorgánicos necesarios para la vida y una buena nutrición.

Algunos de estos son minerales científicos como la sal; otros son elementos, como el potasio, el calcio, el hierro, el zinc, el magnesio, el cobre.

Estos pueden estar presentes de forma natural en los alimentos o añadidos en forma elemental o mineral a los alimentos, como carbonato de calcio, rellenos de hierro, etc.

Algunos de estos aditivos provienen de fuentes naturales como conchas de ostras molidas para carbonato de calcio.

A veces los minerales se añaden a la dieta por separado de los alimentos, como suplementos vitamínicos y minerales y en la comida sucia por tierra, llamada pica o geofagia.

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